Расчет количества воды в трубе: Расчет объема и массы воды в трубе онлайн калькулятор | Сруб Всем! — Строительство деревянных домов из бревна, бруса и бревен

Содержание

определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению, формула максимального расхода при давлении в трубе круглого сечения

Содержание:

Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.

Зачем нужны подобные расчеты

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего зависит проходимость трубы

От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. А простая формула объема трубы позволит узнать и это значение. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.

Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

Длина трубы. При увеличении ее протяженности вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. Действительно, в самом начале системы вода испытывает воздействие исключительно давлением, однако важно и то, как быстро у следующих порций появится возможность войти внутрь коммуникации. Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.
Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.

Материал изготовления. Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе. К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо выше, чем новых стальных изделий: эта разница иногда доходит до 200 раз. Кроме того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: даже если не брать в расчет возросшее трение, проходимость ее явно падает. Важно также заметить, что изделия из пластика и металлопластика подобных проблем не имеют: даже спустя десятилетия интенсивной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.

Наличие поворотов, фитингов, переходников, вентилей способствует дополнительному торможению водных потоков.

Все вышеперечисленные факторы приходится учитывать, ведь речь идет не о каких-то маленьких погрешностях, а о серьезной разнице в несколько раз.2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.

Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.

Расчет потребления воды по сечению трубы. Упрощенные расчеты

Расчет потребления воды по сечению водопроводной трубы выступает в качестве отправного пункта в сложной системе гидродинамических вычислений. При постройке или реконструкции здания, при обустройстве системы пожаротушения крайне необходимо просчитать, сколько воды будет поступать на объект при известной величине давления в системе, если установить трубы определенного сечения.

При расчете расхода воды принимаются во внимание несколько факторов, одни из важнейших — это сечение подающей трубы и давление в системе

Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды

Определение расхода воды по диаметру трубы позволяет получить данные, весьма приближенные к реальным, но далеко не всегда. На реальном расходе, помимо диаметра трубы, сказывается целый ряд факторов:

уровень давления. При более высоком давлении в системе трубопровода потребители будут получать больший объем воды. Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению позволяет получить более точные данные, чем при использовании только одного параметра. Опираясь на эти величины, определяется необходимая толщина стенки трубы;
напор воды в системе зависит от изменения диаметра труб, изгибов и поворотов, разветвлений, наличия запорной арматуры. Чем сложнее конфигурация водопровода, тем сложнее определить реальные показатели расхода воды через трубу при давлении, указанном согласно СНиП;
силой трения, препятствующей движению водного потока, при большей протяженности системы расход воды через трубу существенно снижается, так как падает скорость движения жидкости;

шероховатость внутренних стенок водопровода. Современные полимерные конструкции обладают примерно на десять процентов более высокой пропускной способностью, чем самые новые изделия из традиционных материалов – бетона, чугуна и стали;
при длительной эксплуатации внутреннюю поверхность трубопровода засоряют различные отложения. Изменение внутреннего рельефа вследствие засоренности вряд ли возможно просчитать с помощью математических формул. Так что, точно определить количество проходящей через трубу воды окажется невозможно. Новые полимерные материалы позволяют не принимать фактор постепенной закупорки системы в расчет, так как образование наростов на их внутренней поверхности практически исключается.

Расход воды будет зависеть конфигурации водопровода, а также типа труб, из которых смонтирована сеть

Так что, проводя расчеты давления воды в зависимости от диаметра трубы, не принимая во внимание другие факторы, сказывающиеся на реальном расходе жидкости, можно допустить существенные ошибки.

Методы расчета количества воды по сечению трубы

Пропускную способность трубопровода можно просчитать, используя несколько различных методик. Можно воспользоваться:

физическими методами расчета по специальным формулам, отличным при проведении вычислений для водопровода и канализации;

табличными методами расчета, приводящими приближенные значения, чего в большинстве случаев достаточно для принятия последующих решений. Для получения точных значений пользуются таблицами Шевелевых. В этих таблицах помимо внутреннего сечения учтен целый ряд других параметров, влияние которых сказывается на пропускной способности трубопровода;
специальными бесплатными онлайн-калькуляторами;
специальными компьютерными программами для расчета различных параметров, связанных с эксплуатацией трубопроводной системы. Крупные российские компании используют платную отечественную программу «Гидросистема». В интернете можно найти ссылки, позволяющие воспользоваться программой «TAScope», получившей широкое распространение во многих странах.

Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам

Получение расчетных данных расхода воды позволяет определиться:

с подбором труб нужного диаметра, который увязывается с предполагаемой пропускной способностью;
с толщиной их стенок, связанной с предполагаемым внутренним давлением;
с материалами, которые будут использованы при прокладке трубопровода;
с технологией монтажа магистрали.

Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать тип труб и их диаметр

Рассчитать объем потребляемой воды возможно по несложной формуле:

q= π×d2/4 ×V

В приведенной формуле использованы параметры: d – внутреннего диаметра трубы; V – скорости течения водного потока; q – величина расхода воды.

Обратите внимание! Для расчета не имеют значения особенности скорости водного потока, которая может быть как естественной, при самотечном движении, так и созданной искусственно при помощи нагнетающего внешнего источника.

В безнапорной системе, где вода движется самотеком от водонапорной башни, скорость водного потока находится в пределах от 0,7 м/с до 1,9 м/с (в системе городского водопровода водный поток обычно перемещается со скоростью полтора метра в секунду). При использовании внешнего источника для нагнетания придаваемую им скорость определяют по паспортным данным нагнетателя.

Приведенная формула включает три параметра и позволяет, зная два из них, определить третий.

Определение расхода воды при возможном падении напора

Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной. Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе. Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:

ΔΡ = λL/D*V²/2gρ

В формуле Дарси учтены такие параметры:

P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:

конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
турбулентностью течения водного потока;
шероховатостью внутренней поверхности труб;
наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.

На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количество

L – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.

Упрощенные расчеты

Формулу Дарси применяют при проведении сложных гидродинамических расчетов. В большинстве случаев вполне достаточно использования обычной формулы для определения расхода воды. Сложных расчетов можно избежать, прибегнув к использованию таблиц, построенных на сочетании четырех параметров:

величины внутреннего сечения — D;
расхода жидкости — q;
скорости течения — V;
уклона труб – i.

Частным случаем гидродинамических расчетов является определение расхода воды через отверстие крана. Используется формула q = SV, в которой помимо величин расхода воды и скорости водного потока введено значение площади сечения отверстия крана. Она определяется так:

S = πr2

Если скорость водного потока неизвестна, ее определяют по формуле Торичелли V = 2gh. В формуле Торичелли: g – величина ускорения свободного падения; h – высота столба воды над отверстием крана.

Рассчитать потребление воды, опираясь на известную величину внутреннего сечения трубы вполне возможно. Точность этого расчета будет зависеть от воздействия некоторых других факторов. В ряде случаев, когда не требуется получения идеально точных значений, ими вполне позволительно пренебречь. Естественно, что для сложных гидродинамических расчетов упрощенные формулы использовать нежелательно.

Расход воды через трубу

В некоторых случаях приходится сталкиваться с необходимостью расчета расхода воды через трубу. Этот показатель говорит о том, сколько воды может пропустить труба, измеряется в м³/с.

Для организаций, не поставивших счетчик на воду, начисление платы происходит из учета проходимости трубы. Важно знать, насколько точно эти данные просчитаны, за что и по какому тарифу надо платить. Физических лиц это не касается, для них, при отсутствии счетчика, количество прописанных человек умножается на потребление воды 1 человеком по санитарным нормам. Это достаточно большой объем, а с современными тарифами гораздо выгоднее поставить счетчик. Точно также в наше время часто выгоднее самому греть воду колонкой, чем платить коммунальным службам за их горячую воду.
Огромную роль расчет проходимости трубы играет при проектировании дома, при подведении к дому коммуникаций.

Важно увериться, что каждое ответвление водопровода сможет получить свою долю из основной трубы даже в часы пикового расхода воды. Водопровод создан для комфорта, удобства, облегчения человеку труда.

Если каждый вечер до жителей верхних этажей вода будет практически не доходить, о каком комфорте может идти речь? Как можно пить чай, мыть посуду, купаться? А все пьют чай и купаются, поэтому тот объем воды, который смогла предоставить труба, распределился по нижним этажам. Совсем плохую роль эта проблема может сыграть при пожаротушении. Если пожарники подключатся к центральной трубе, а в ней нет напора.

Иногда расчет расхода воды через трубу может пригодиться, если после ремонта водопровода горе-мастерами, замены части труб, напор сильно упал.

Гидродинамические расчеты непростое дело, обычно осуществляются квалифицированными специалистами. Но, допустим, вы занимаетесь частным строительством, проектируете свой уютный просторный дом.

Как рассчитать расход воды через трубу самому?

Казалось бы, достаточно знать диаметр отверстия трубы, чтобы получить, может, и округленные, но в целом справедливые цифры. Увы, этого очень мало. Другие факторы способны изменять результат вычислений в разы. Что же влияет на максимальный расход воды через трубу?

Сечение трубы. Очевидный фактор. Отправная точка гидродинамических вычислений.
Давление в трубе. При увеличении давления через трубу с тем же сечением проходит больше воды.
Изгибы, повороты, изменение диаметра, разветвления тормозят движение воды по трубе. Разные варианты в разной степени.
Протяженность трубы. По более длинным трубам будет проходить меньше воды за единицу времени, чем по коротким. Весь секрет в силе трения. Подобно тому, как она задерживает движение привычных для нас объектов (автомобилей, велосипедов, саней и т. д.), сила трения препятствует водяному потоку.
У трубы с меньшим диаметром оказывается больше площади соприкосновения воды с поверхностью трубы по отношению к объему водяного потока. А от каждой точки соприкосновения появляется сила трения. Так же, как и в более длинных трубах, в более узких трубах скорость движения воды становится меньше.
Материал труб. Очевидно, что степень шероховатости материала влияет величину силы трения. Современные пластиковые материалы (полипропилен, ПВХ, металлопласт и т. д.) оказываются очень скользкими по сравнению с традиционной сталью и позволяют двигаться воде быстрее.
Длительность эксплуатации трубы. Известковые отложения, ржавчина сильно ухудшают пропускные возможности водопровода. Это самый каверзный фактор, ведь степень засоренности трубы, ее новый внутренний рельеф и коэффициент трения весьма сложно просчитать с математической точностью. К счастью, расчет расхода воды чаще всего требуется для нового строительства и свежих, не использовавшихся ранее материалов. А с другой стороны, подключаться эта система будет к уже существующим, много лет существующим коммуникациям. И как она сама себя поведет через 10, 20, 50 лет? Новейшие технологии значительно улучшили эту ситуацию. Пластиковые трубы не ржавеют, их поверхность практически не портится со временем.

Таким образом, легко рассчитать расход воды через трубу по простой маленькой формуле не представляется возможным. Требуемый объем данных и вычислений не всегда под силу человеку без специального образования.

Расчет расхода воды через кран

Если требуется рассчитать расход воды только через отверстие крана, которое значительно меньше диаметра основной трубы, частный случай гидродинамических расчетов, то вычислений немного.

Объем вытекаемой жидкости находится путем умножения сечения отверстия трубы S на скорость вытекания V. Сечение это площадь определенной части объемной фигуры, в данном случае, площадь круга. Находится по формуле S = πR2. R будет радиусом отверстия трубы, не путать с радиусом трубы. π постоянная величина, отношение длины окружности к ее диаметру, приблизительно равняется 3,14.

Скорость вытекания находится по формуле Торричелли: . Где g ускорение свободного падения, на планете Земля равное приблизительно 9,8 м/с. h высота водяного столба, который стоит над отверстием.

Пример

Рассчитаем расход воды через кран с отверстием диаметром 0,01 м и высотой столба 10 м.

Сечение отверстия = πR2 = 3,14 х 0,012 = 3,14 х 0,0001 = 0,000314 м².

Скорость вытекания = √2gh = √2 х 9,8 х 10 = √196 = 14 м/с.

Расход воды = SV =0,000314 х 14 = 0,004396 м³/с.

В переводе на литры получается, что из заданной трубы способно вытекать 4,396 л в секунду.

Объем трубы

Геометрия трубопроводов и емкостей цилиндрической формы зачастую ставит в тупик даже самых опытных строителей при попытке «на глаз» посчитать, сколько воды или любой другой жидкости находится внутри. Кроме того, расчет объема трубы нередко приходится выполнять в связи с вопросами заполнения систем отопления, канализации и водопроводных труб, где остаточное количество жидкости влияет на работоспособность систем.

Как можно посчитать объем воды внутри трубы

Вычислить объем воды в трубе можно несколькими способами:

Использовать онлайн калькулятор или простейшую программку, набранную в Exele;
Рассчитать значение вручную, используя тригонометрическую формулу из курса школьных задачек;
Применить табличный вариант значений из справочника машиностроителя.

Чем проще метод расчета, тем меньше шансов допустить ошибку, даже если абсолютно уверены в правильности используемой методики.

Важно! Если полистать учебник тригонометрии, можно убедиться, что задачу, как рассчитать объем трубы, решают школьники уже не один десяток лет. Поэтому не стоит пытаться найти свое оригинальное решение и изобретать велосипед заново, просто воспользуйтесь методикой упрощенного расчета, составленной умным человеком.

Главное, перед тем как посчитать объем трубы, проверьте методику расчета на практике простейшим способом. Например, можно использовать небольшую цилиндрическую емкость или бак. Хорошим помощником может стать мерный стакан или цилиндрическая градуированная колба. Сравните рассчитанный и реальный объёмы воды в емкости.

Простейшие способы расчета объема заполнения трубы

Прежде всего, стоит определиться с исходными данными или параметрами трубы. Если речь идет об обычной цилиндрической трубе, то полный объем можно рассчитать простым арифметическим действием — умножить площадь сечения на длину трубы, V=S*L.

На практике вариантов расчета объема трубы в литрах или кубах может быть два:

Полный внутренний объем трубопровода. Чаще всего такой случай возникает при проливке системы тепло или водоснабжения, когда необходимо рассчитать потребное количество реактива, исходя из объема воды, полностью заполняющего трубы;
Более сложный случай – частичное заполнение цилиндрического объема. Например, в случаях, когда имеется цилиндрическая цистерна или пластиковая емкость, установленная горизонтально, и вода заполняет лишь небольшую часть бака.

Измерения внутреннего объема трубопровода

Чтобы определить количество воды в трубе, измерим или возьмем из справочника внутренний диаметр трубопровода. Если искать справочные данные нет времени, можно измерить наружный диаметр и толщину стенки в миллиметрах. Далее вычитаем из наружного диаметра D удвоенную толщину стенки и получаем d— внутренний диаметр.

По формуле S=(3.14*d²)/4 рассчитываем площадь сечения внутреннего объема и умножаем на длину трубопровода V= S*L. Далее, чтобы получить объем в литрах, вычисленное значение необходимо разделить на 1000000.

Если расчет выполнялся для химической обработки или промывки трубопровода или теплообменника значительной длины, например, в несколько сот метров, то специалисты рекомендуют делать поправку на температуру. При высокой температуре металл расширяется, а значит, и увеличивается внутренний объем трубы.

Расчет для частичного заполнения трубы

Этот случай сложнее, и требует определенного понимания процесса. Первоначально необходимо определиться с тем, какой параметр реально можно измерить. Можно измерять высоту столба жидкости с помощью мерного шеста, или используя поплавковый уровнемер, определить расстояние от верхней стенки трубы до зеркала воды. Первый метод проще.

Чаще всего проблема нахождения объема воды, заполняющего емкость или трубу на относительно небольшом уровне, решается с помощью программного модуля. Его можно выбрать на сайте или сделать самому по приведенной ниже формуле и схеме.

Чтобы не возникало сомнений в правильности вычисления, один разочек посчитать объем можно вручную, для типового случая с мерным стаканом.

Если внимательно проанализировать приведенную методику, то можно увидеть, что в формуле используется тригонометрическая функция, но нет никаких других опорных данных, кроме высоты или уровня жидкости h и радиуса R. Чтобы не попасть впросак, следует понимать, что это радиус внутреннего пространства трубы. Поэтому величину R необходимо определить так: измерить по наружному диаметру, вычесть удвоенную толщину стенки и поделить на 2.

С помощью программки или сайта можно составить целую таблицу значений объема для различных уровней жидкости. Это будет полезным, если подобную задачу приходится решать довольно часто.

Для наиболее ленивых и смекалистых все подобные вычисления были неоднократно проделаны высококлассными инженерами и специалистами. Результаты расчетов сведены в таблицу и даже пересчитаны в относительные величины, чтобы сделать методику более универсальной.

Остается измерить высоту жидкости в трубе и подставить свое значение внутреннего диаметра.

Заключение

Разумеется, пользование тригонометрическими формулами или даже табличными методиками может показаться сложным. В этом случае придется слепо довериться сайту или онлайн-калькулятору. Подобные схемы упрощают жизнь, но за достоверность полученных результатов поручиться очень сложно.

Калькулятор расхода воды для проектировщиков

Административные здания

Аптеки

торговый зал и подсобные помещениялаборатория приготовления лекарств

Бани

для мытья в мыльной и ополаскиванием в душедля мытья в мыльной и ополаскиванием в душе, с приемом оздоровительных процедурдушевая кабинаванная кабина

Больницы

с общими ваннами и душамис санитарными узлами, приближенными к палатаминфекционные

Гостиницы, пансионаты и мотели

с общими ваннами и душамис душами во всех номерахс ваннами во всех номерах

Дошкольные образовательные учреждения и школы-интернаты

со столовыми, работающими на полуфабрикатах (с дневным пребыванием детей)со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами (с дневным пребыванием детей)со столовыми, работающими на полуфабрикатах (с круглосуточным пребыванием детей)со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами (с круглосуточным пребыванием детей)

Душевые в бытовых помещениях промышленных предприятий

Жилые здания

с водопроводом и канализацией без ваннс водопроводом и канализацией без ванн, с газоснабжениемс водопроводом, канализацией и ваннами, с емкостными водонагревателямис водопроводом, канализацией и ваннами, с водонагревателями проточного типас централизованным горячим водоснабжением и сидячими ваннамис централизованным горячим водоснабжением, с ваннами длиной более 1500-1700 мм

Заливка поверхности катка

Кинотеатры, театры, клубы и досугово-развлекательные учреждения

для зрителейдля артистов

Магазины

Продовольственные (без холодильных установок)Промтоварные

Общежития

с общими душевымис душами при всех жилых комнатах

Парикмахерские

Плавательные бассейны

пополнение бассейнадля зрителейдля спортсменов (с учетом приема душа)

Поликлиники и амбулатории

Для больныхДля сотрудников

Прачечные

механизированныенемеханизированные

Предприятия общественного питания с приготовлением пищи, реализуемой в обеденном зале

Производственные цехи

обычныес тепловыделениями свыше 84 кДж на 1 м.куб/ч

Расход воды на поливку

травяного покровафутбольного поляостальных спортивных сооруженийусовершенствованных покрытий, тротуаров, площадей, заводских проездовзеленых насаждений, газонов и цветников

Санатории и дома отдыха

с общими душамис ваннами при всех жилых комнатахс душами при всех жилых комнатах

Стадионы и спортзалы

для зрителейдля физкультурников (с учетом приема душа)для спортсменов

Учебные заведения с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах

Физкультурно-оздоровительные учреждения

со столовыми на полуфабрикатах, без стирки бельясо столовыми, работающими на сырье, и прачечными

Формулы для расчета объема воды в трубе

Как вычислить объем в литрах. Литр является единицей измерения объема в метрической системе.http://www.mathsisfun.com/definitions/litre-liter.html Литр широко используется для измерения объема напитков и других жидкостей (например,…

По какой формуле проводится расчет

Чтобы получить точные данные, необходимо приготовить:

Калькулятор;
Штангенциркуль;
Линейку.

Сначала измеряется радиус, обозначенный буквой R. Он может быть:

Внутренним;
Наружным.

Первый позволяет высчитать, какое количество жидкости, способно поместиться в цилиндре, то есть внутренний объем трубы, ее кубатура.

Внешний радиус, необходим для определения размера места, которое она займет.

Для расчета необходимо знать данные диаметра трубы. Его обозначают буквой D и рассчитывают по формуле R x 2. Определяется также длина окружности. Обозначается буквой L.

Чтобы вычислить объем трубы, измеряемого кубическими метрами (м3), необходимо предварительно рассчитать ее площадь.

Для получения точного значения, требуется сначала рассчитать площадь сечения.
Для этого применяют формулу:

S = R x Пи.
Искомая площадь — S;
Радиус трубы – R;
Число Пи — 3,14159265.

Полученное значение нужно перемножить на длину трубопровода.

Как найти объем трубы по формуле? Нужно знать всего 2 значения. Сама формула расчета, имеет следующий вид:

V = S x L
Объем трубы – V;
Площадь сечения – S;
Длина – L

К примеру, у нас есть металлическая труба диаметром 0,5 метра и длиной два метра. Для проведения расчета в формулу расчета площади круга, вставляется размер внешней поперечины нержавеющего металла. Трубная площадь будет равна;

S= (D/2) =3,14 х (0,5/2) = 0,0625 кв. метра.

Итоговая формула расчета, примет следующий вид:

V = HS = 2 х 0,0625=0,125 куб. метра.

По этой формуле рассчитывается объём совершенно любой трубы. Причем абсолютно не важно из какого она материала. Если трубопровод имеет много составных частей, применяя эту формулу, можно рассчитать по отдельности, объем каждого участка.

При выполнении расчета, очень важно чтобы размеры выражались в одинаковых единицах измерения. Проще всего проводить расчет, если все значения перевести в квадратные сантиметры.

Если использовать разные единицы измерения, можно получить весьма сомнительные результаты. Они будут очень далеки от настоящих значений. При выполнении постоянных ежедневных вычислений, можно использовать память калькулятора, установив постоянное значение. К примеру, число Пи, умноженное на два. Это поможет намного быстрее произвести расчет объема трубы разного диаметра.

Сегодня для расчета можно использовать готовые компьютерные программы, в которых, заранее указываются стандартные параметры. Для выполнения расчета, нужно будет только вписывать дополнительные переменные значения.

Скачать программу https://yadi.sk/d/_1ZA9Mmf3AJKXy

Источник: http://vseprotruby.ru/vodoprovodnye/raschet-obema-vody-v-trube.html

Онлайн калькулятор

Чему равен объем трубы если:

её внутренний диаметр

d =

её длина

h =

Результат:

Объём трубы в литрах

Объём трубы в кубометрах

м³

Просто введите диаметр и длину трубы, выберите единицы измерения и получите результат.

Источник: http://poschitat.online/obem-truby

Онлайн-калькулятор объёма

Рассчитать

Объем воды в трубе 0,80 м3 (802,28 л)

Поделитесь информацией с друзьями

Другие калькуляторы

Калькулятор площади окраски трубы
Калькулятор объёма и площади поверхности цилиндра
Скорость воздуха в воздуховоде

Источник: http://your-online.ru/math-calculators/volume-pipe

Рассчитать объем трубы в литрах, калькулятор

Зная толщину стенки, диаметр и длину

Зная диаметр и длину

Источник: http://zametkiddach.ru/obem-trubi-v-litrah-kalkulyator

Калькулятор

Расчет объема

К тому же, антифриз может поступать в продажу разбавленным или концентрированным, что также влияет на расчеты и конечный результат. Разбавленный антифриз замерзает при -300С, неразбавленный будет работать и при -650С.

Источник: http://jsnip.ru/normy/obem-vody-v-trube.html

Об этой статье

Эту страницу просматривали 82 338 раз.

Источник: http://ru.wikihow.com/вычислить-объем-в-литрах

Инструкция для онлайн калькулятора расчета объема жидкости в прямоугольной емкости (типа аквариума)

Впишите размеры в миллиметрах:

X – Ширина емкости, поперечное расстояние между стенками.

Y – Длина резервуара, т.е. его протяженность, наибольший линейный размер в продольном направлении.

L – Высота емкости, определяется высотой ее стенок.

h – Высота уровня жидкости, ее определяют мерной линейкой (т.н. метршток), если такого инструмента нет, подойдет обычный стержень из проволоки или дерева подходящей длины. Соблюдая меры безопасности, опустите строго вертикально стержень в цистерну до дна, отметьте на нем уровень, достаньте и измерьте рулеткой. Также определить h можно, измерив, расстояние от верхней точки резервуара до поверхности жидкости и отняв этот показатель от высоты емкости L.

Нажмите «Рассчитать».

Онлайн калькулятор поможет посчитать полный объём емкости и узнать максимальную вместительность резервуара (в м3 и литрах). Выяснить сколько вещества уже находится в емкости. Значение свободного объёма даст представление, сколько жидкости еще можно залить в емкость. Также программа вычислит площадь дна, площадь боковой поверхности и общую площадь емкости, что поможет легко подсчитать нужное количество материалов для отделки всего резервуара или его частей.

Источник: http://perpendicular.pro/calc/kalkuljator-rascheta-obema-zhidkosti-v-prjamougolnoj-emkosti

Объём клина и обелиска

Клин в технике часто является пятигранником, в основании которого лежит прямоугольник, а боковые грани являются равнобедренными треугольниками или трапециями. Формула для расчёта объёма клина имеет вид:

а – сторона основания подножия клина;
а1 – ширина верхушки клина;
b – толщина клина;
h – высота клина.

Обелиск – это шестигранник, основанием которого являются прямоугольники, которые расположены в параллельных плоскостях. Противоположные грани при этом симметрично наклонены к основанию обелиска. Объём данного геометрического тела:

а и b – размеры длины и ширины большего основания обелиска;
а а1 и b1 – меньшего основания обелиска;
h – высота обелиска.

Источник: http://rulandia.ru/communications/plumbing/rascet-truby-kak-rasscitat-ves-massu-i-obem-truby.html

Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению по таблице и СНИПу 2.04.01-85 + онлайн калькулятор

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Источник: http://pipe-s.ru/raschet-ob-yema-prokhodyashchey-zhidkosti-v-trube/

Внутренний объем погонного метра трубы в литрах — таблица

Таблица показывает внутренний объем погонного метра трубы в литрах. То есть сколько потребуется воды, антифриза или другой жидкости (теплоносителя), чтобы заполнить трубопровод. Взят внутренний диаметр труб от 4 до 1000 мм.

Внутренний диаметр,мм	Внутренний объем 1 м погонного трубы, литров	Внутренний объем 10 м погонных трубы, литров
4	0.0126	0.1257
5	0.0196	0.1963
6	0.0283	0.2827
7	0.0385	0.3848
8	0.0503	0.5027
9	0.0636	0.6362
10	0.0785	0.7854
11	0.095	0.9503
12	0.1131	1.131
13	0.1327	1.3273
14	0.1539	1.5394
15	0.1767	1.7671
16	0.2011	2.0106
17	0.227	2.2698
18	0.2545	2.5447
19	0.2835	2.8353
20	0.3142	3.1416
21	0.3464	3.4636
22	0.3801	3.8013
23	0.4155	4.1548
24	0.4524	4.5239
26	0.5309	5.3093
28	0.6158	6.1575
30	0.7069	7.0686
32	0.8042	8.0425
34	0.9079	9.0792
36	1.0179	10.1788
38	1.1341	11.3411
40	1.2566	12.5664
42	1.3854	13.8544
44	1.5205	15.2053
46	1.6619	16.619
48	1.8096	18.0956
50	1.9635	19.635
52	2.1237	21.2372
54	2.2902	22.9022
56	2.463	24.6301
58	2.6421	26.4208
60	2.8274	28.2743
62	3.0191	30.1907
64	3.217	32.1699
66	3.4212	34.2119
68	3.6317	36.3168
70	3.8485	38.4845
72	4.0715	40.715
74	4.3008	43.0084
76	4.5365	45.3646
78	4.7784	47.7836
80	5.0265	50.2655
82	5.281	52.8102
84	5.5418	55.4177
86	5.8088	58.088
88	6.0821	60.8212
90	6.3617	63.6173
92	6.6476	66.4761
94	6.9398	69.3978
96	7.2382	72.3823
98	7.543	75.4296
100	7.854	78.5398
105	8.659	86.5901
110	9.5033	95.0332
115	10.3869	103.8689
120	11.3097	113.0973
125	12.2718	122.7185
130	13.2732	132.7323
135	14.3139	143.1388
140	15.3938	153.938
145	16.513	165.13
150	17.6715	176.7146
160	20.1062	201.0619
170	22.698	226.9801
180	25.4469	254.469
190	28.3529	283.5287
200	31.4159	314.1593
210	34.6361	346.3606
220	38.0133	380.1327
230	41.5476	415.4756
240	45.2389	452.3893
250	49.0874	490.8739
260	53.0929	530.9292
270	57.2555	572.5553
280	61.5752	615.7522
290	66.052	660.5199
300	70.6858	706.8583
320	80.4248	804.2477
340	90.792	907.9203
360	101.7876	1017.876
380	113.4115	1134.1149
400	125.6637	1256.6371
420	138.5442	1385.4424
440	152.0531	1520.5308
460	166.1903	1661.9025
480	180.9557	1809.5574
500	196.3495	1963.4954
520	212.3717	2123.7166
540	229.0221	2290.221
560	246.3009	2463.0086
580	264.2079	2642.0794
600	282.7433	2827.4334
620	301.9071	3019.0705
640	321.6991	3216.9909
660	342.1194	3421.1944
680	363.1681	3631.6811
700	384.8451	3848.451
720	407.1504	4071.5041
740	430.084	4300.8403
760	453.646	4536.4598
780	477.8362	4778.3624
800	502.6548	5026.5482
820	528.1017	5281.0173
840	554.1769	5541.7694
860	580.8805	5808.8048
880	608.2123	6082.1234
900	636.1725	6361.7251
920	664.761	6647.6101
940	693.9778	6939.7782
960	723.8229	7238.2295
980	754.2964	7542.964
1000	785.3982	7853.9816

Если у вас специфическая конструкция или труба, то в формуле выше показано как вычислить точные данные для правильного расхода воды или иного теплоносителя.

Расчет онлайн

http://mozgan.ru/Geometry/VolumeCylinder

Источник: http://vseprotruby.ru/vodoprovodnye/raschet-obema-vody-v-trube.html

Получение результата экспериментальным методом

На практике возникают проблемные ситуации, когда гидравлическая система имеет сложную структуру или некоторые ее фрагменты проложены скрытным способом. В этом случае определить геометрию ее частей и рассчитать общий объем становится невозможно. Тогда единственным выходом становится проведение эксперимента.

Использование коллектора и укладка труб под стяжку – передовой способ скрытного подведения горячей воды к радиаторам отопления. Точно рассчитать длину коммуникаций при отсутствии плана невозможно

Необходимо слить всю жидкость, взять какую-либо мерную емкость (например, ведро) и наполнить систему до нужного уровня. Заливка происходит через самую верхнюю точку: расширительный бак открытого типа или верхний спусковой клапан. При этом все остальные клапаны должны быть открыты во избежание образования воздушных пробок.

Если движение воды по контуру осуществляет насос, то нужно дать ему час или два поработать без подогрева теплоносителя. Это поможет выгнать остаточные воздушные скопления. После этого нужно еще раз долить жидкость в контур.

Такой метод можно использовать и для отдельных частей отопительного контура, например, теплого пола. Для этого нужно его отсоединить от системы и таким же образом “пролить”.

Источник: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-obema-truby.html

Расчет по плотности

Еще один способ — это рассчитать объем по плотности изделия. В строительстве и прокладке трубопровода используются трубы, которые сделаны из всевозможных материалов: оцинкованные, стальные, полиэтиленовые, металлопластиковые, полипропиленовые, гофрированная нержавейка. Необходимо узнать из специального справочника с таблицами плотность материала, из которого изготовили трубы (стекло, пластик, сталь, чугун и т. д. ), в килограммах на метр.

Потом необходимо взвесить трубу и узнать ее вес в килограммах. Полученный результат веса необходимо поделить на плотность, и ответ вы получите в метрах кубических. При необходимости знать результат в сантиметрах кубических полученный результат умножается на один миллион.

Источник: http://sled-udmproc.ru/kak-vyschitat-po-formule-obyom-truby-m3-kakie-razmery-neobhodimo-znat-pri-raschyote-na-kalkulyatore/

Определяем объём бочки: лёгкие формулы, практические советы

В последнее время все чаще в хозяйстве используется бондарная продукция. Это объясняется не только её красивым внешним видом, но и экологичностью. Засоленные в кадке огурцы или капуста, залитый выдавленный из винограда сок, который в последующем превратится в ароматный алкогольный напиток – лучшего места для хранения разной жидкости и заготовок не найти. Сейчас большие двухсотлитровые кадки используются даже для сооружения современных вертикальных грядок, на которых выращивают овощи и ягоды. Учитывая широкую область применения ёмкостей, хозяйкам надо понимать, как вычислить объем бочки. Многие сосуды имеют цилиндрическую форму, поэтому получить необходимые параметры не так уж и сложно. Вычислить объём выпуклой бочки (её ещё называют «пузатая») сможет не каждая хозяйка. В данном случае нужно не просто измерить внутренний диаметр сосуда и его высоту. Всё гораздо сложнее.

Источник: http://melt-spb.ru/vodoprovodnye/raschet-obema-zhidkosti.html

Сколько литров уходит на принятие ванны

Мы говорили об обычном принятии ванны. Человек просто несколько минут лежит, расслабляется. Потом смыл с себя всё лишнее, ополоснулся под душем и всё. При этом объем воды составит в пределах 200 литров.

А если принимать ванну для релаксации? С обильной пеной, с различными солями, маслами и ароматизаторами? Считается, что полезные эффекты следующие:

ванна с содой предохраняет кожу от сухости;
с поваренной солью – оказывает общеукрепляющее действие на организм;
с морской солью – способствует снижению усталости и болей в суставах, улучшению общего состояния кожи;
с экстрактом хвои – устраняет аллергические покраснения и успокаивающе действует на нервную систему;
с осокой – для тех, кто имеет мочекаменные проблемы;
с медом помогает расслабиться и улучшить сон;
со смесью из сухого молока – делает кожу эластичной;
со стаканом фруктового уксуса – избавляет от шелушения кожи.

Тут без поэтапного принятия водных процедур не обойтись.

150 – 200 литров на релакс;
100 – 200 литров смыть грязь;
40 – 50 окончательно ополоснуться под душем.

Таким образом, расход жидкости возрастает в разы.

Источник: http://odstroy.ru/kak-rasscitat-obem-vody-v-trube/

Когда нужно проводить вычисления?

Выполнять вычисления необходимо при выборе труб для водопровода. Диаметр должен быть подходящим, чтобы избежать чрезмерного водорасхода и обеспечить нормальный напор.

Такая необходимость появляется при проектировании дома и подведении к нему коммуникаций. При выборе трубы с оптимальным сечением для водопровода нужно обязательно выполнять ряд расчетов. Необходимо узнать максимальные объемы необходимой воды в доме за минуту.

Исходя из полученных результатов, нужно приобрести трубу с таким сечением, чтобы этого было достаточно для одновременной работы всех устройств и кранов.

Источник: http://pipe-s.ru/raschet-ob-yema-prokhodyashchey-zhidkosti-v-trube/

Рассчитать объём воды в системе отопления Калининград

Какая информация подлежит сбору:

Сбору подлежат только сведения, обеспечивающие возможность поддержки обратной связи с пользователем.

Некоторые действия пользователей автоматически сохраняются в журналах сервера:

— IP-адрес;
— данные о типе браузера, надстройках, времени запроса и т. д.

Как используется полученная информация

Сведения, предоставленные пользователем, используются для связи с ним, в том числе для направления уведомлений об изменении статуса заявки.

Управление личными данными

Личные данные доступны для просмотра, изменения и удаления в личном кабинете пользователя.

В целях предотвращения случайного удаления или повреждения данных информация хранится в резервных копиях в течение 7 дней и может быть восстановлена по запросу пользователя.

Предоставление данных третьим лицам

Личные данные пользователей могут быть переданы лицам, не связанным с настоящим сайтом, если это необходимо:

— для соблюдения закона,
— нормативно-правового акта,
— исполнения решения суда;
— для выявления или воспрепятствования мошенничеству;
— для устранения технических неисправностей в работе сайта;
— для предоставления информации на основании запроса уполномоченных государственных органов.

В случае продажи настоящего сайта пользователи должны быть уведомлены об этом не позднее, чем за 10 дней до совершения сделки.

Безопасность данных

Администрация сайта принимает все меры для защиты данных пользователей от несанкционированного доступа, в частности:

— регулярное обновление служб и систем управления сайтом и его содержимым;
— шифровка архивных копий ресурса;
— регулярные проверки на предмет наличия вредоносных кодов;
— использование для размещения сайта виртуального выделенного сервера.

Изменения

Обновления политики конфиденциальности публикуются на данной странице. Для удобства пользователей все версии политики конфиденциальности подлежат сохранению в архивных файлах.

5 $. Подставляем уравнение нагрева трением в уравнение Бернулли и решаем для скорости:

$$ V = \ sqrt {\ frac {2 \ Delta P} {\ rho \ left (4f \ frac {\ Delta x} {D} +1 \ right)}}

Если ваша труба сделана из другого материала с более шероховатой поверхностью, то этот анализ даст завышенный прогноз скорости потока. Я бы посоветовал поискать таблицы коэффициентов трения для вашего конкретного материала, если вам нужна более высокая точность.

Калькулятор объема воды в трубах из ПВХ и полного веса воды

Этот калькулятор объема воды для трубы из ПВХ определяет объем трубы из ПВХ на основе входного диаметра и длины и вычисляет общий вес при заполнении водой.

Собранный комплект тайника для выживания с трубкой из ПВХ длиной 2 фута

Калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ

Титуса Нельсона, PE

Изобретатель экскаватора Holey-Moley

Используйте следующий калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ , чтобы определить объем стандартной трубы из ПВХ, определить, сколько воды она будет удерживать, и ее вес. Выходные данные выражаются в (кубических дюймах) и (кубических футах). Кроме того, указывается объем в галлонах, а также его общий вес при заполнении водой.Входные значения диаметра трубы относятся к стандартным доступным диаметрам трубы.

Кэш-тубы из ПВХ

идеально подходят для хранения воды. Благодаря простой крышке с уплотнительным кольцом и герметичной крышке новый контейнер будет удерживать воду в течение длительного периода времени. Калькулятор, представленный ниже, особенно актуален и прост в использовании для проектирования аварийного резервуара для воды. Просто введите диаметр и длину трубы, и вы точно будете знать, сколько воды она выдержит.

Попробуй. Введите 6 дюймов для диаметра трубы и 24 дюйма для длины.Вы можете сделать это из нашего набора Survival Cache Tube Kit , предлагаемого в виде набора. Вы увидите, что одна только часть трубы вмещает 2,86 галлона. Не так уж плохо для контейнера, который можно быстро взять и уйти.

Калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ

Этот калькулятор выводит объем отверстия в кубических футах и галлонах, вес почвы в фунтах на основе выбранной плотности почвы и входных размеров отверстия. Он также обеспечивает удаленный объем почвы на основе выбранных факторов набухания почвы.

Вход

1. Выберите диаметр трубы (дюймы)

2. Введите длину трубы (дюймы)

Выход (объем)

1. Объем трубы (кубические дюймы)

2. Объем трубы (кубические футы)

3. Объем трубы (галлоны)

Выход (вес)

4. Вес воды в целой трубе (фунты)

Консультации — Специалист по спецификациям | Восемь шагов для определения требований к сантехнической системе

Задачи обучения

Объясните методы определения размеров систем водоснабжения и распределения, используемые в правилах водоснабжения.
Приведите основные расчеты и примеры, которые могут быть использованы инженерами при определении размеров систем водоснабжения для различных типов коммерческих зданий.

При определении размеров систем водоснабжения для коммерческих зданий используется несколько норм и стандартов. Различные местные органы власти приняли кодексы и стандарты, определяющие методы определения размеров. В настоящее время два основных кодекса, используемых во многих юрисдикциях в Соединенных Штатах, — это Единый сантехнический кодекс (UPC) редакции 2015 года и Международный сантехнический кодекс (IPC).Поскольку существует множество методов определения размеров и различных условий в системе, это не является точным указанием для определения размеров всех систем распределения водяных трубопроводов. Существует множество опубликованных стандартов для водопроводных систем и систем водоснабжения, которые объясняют условия и проблемы, возникающие при определении размеров различных систем водоснабжения.

Первым шагом в определении требований к сантехнической системе и размерам труб является определение заполняемости здания и требований к сантехнической арматуре.Количество сантехнического оборудования определяется архитектором проекта на основе требований норм, а также требований конкретного проекта, которые могут выходить за рамки норм. Типы помещений в зданиях и связанные с ними требования к количеству сантехнического оборудования продиктованы UPC, IPC и Международным строительным кодексом (IBC). Каждый из этих кодов имеет небольшие отличия в отношении количества сантехнических приборов в зависимости от типа занятости и количества людей, которые будут занимать пространство. Как только количество необходимой сантехники будет определено, архитектор сможет спроектировать различные туалеты и связанные с ними сантехнические устройства для здания.Группы уборных могут быть не единственными приспособлениями / приборами в здании, которым требуется водоснабжение. Водоснабжение также может потребоваться в зонах общественного питания, подпиточной воде для оборудования, в моечных системах и других приборах. Определение требуемого расхода для всех приспособлений водоснабжения потребуется для того, чтобы правильно рассчитать размер трубопровода подачи воды.

Начиная с основ определения размеров водопровода, основное уравнение расхода: Q = VA, (Q = расход, V = скорость и A = площадь). Это уравнение можно использовать для определения требуемого размера трубы на основе ограничений расхода и скорости.UPC и IPC диктуют ограничения скорости в системах водоснабжения, и значения в кодах варьируются от 4 до 5 футов в секунду для горячей воды для бытового потребления и максимум 8 футов в секунду для холодной воды для бытового потребления. Значения в UPC лучше определены для конкретного приложения. Важно отметить, что другие факторы могут влиять на ограничения скорости, такие как акустические требования для зон, чувствительных к звуку, а также коррозия и эрозия в трубопроводах из-за качества воды.

UPC и IPC предоставляют аналогичные методы определения размеров систем распределения воды.Приведенные ниже методы определения размеров соответствуют стандартам UPC и IPC и отмечают основные различия.

Как упоминалось ранее, первым шагом при определении размеров любой системы распределения воды является работа с архитектором проекта, чтобы понять тип использования здания, тип занятости и количество людей, которые будут занимать здание. После того, как строительная программа разработана и архитектор предоставил необходимое количество сантехнических приборов и приборов, следующим шагом будет разработка схематической схемы расположения трубопроводов в здании для обслуживания каждого приспособления / прибора по мере необходимости.После завершения компоновки трубопровода можно определить размер трубы, используя соответствующий раздел с кодами сантехники.

Версия UPC 2015 года предоставляет несколько методов определения размера. Первый метод описан в главе 6, раздел 610.0, и использует приложение A. Этот метод используется в этой статье для средних и крупных проектов коммерческого типа. Стоит отметить, что в главе 6 также представлены методы определения размеров трубопроводных систем с клапаном-промывочным клапаном; однако это обычно относится к небольшим проектам.

IPC редакции 2015 года предоставляет критерии определения размеров в соответствии с Приложением A UPC.Эту информацию можно найти в главе 6, разделе 604 и в Приложении E. Методы определения размера UPC и IPC можно разбить на восемь этапов:

Шаг 1: Доступное давление воды

Первым шагом при определении размеров труб водоснабжения является определение имеющегося давления, статического и остаточного давления, если таковое имеется. Во многих случаях это можно определить, позвонив в местное управление водоснабжения и запросив давление в системе водоснабжения для бытового водоснабжения либо на требуемой территории, либо на перекрестке улиц, на котором находится проектная площадка.На основе доступного давления в месте подключения к городу можно выполнить гидравлические расчеты для определения доступного давления в здании. Инженеры-сантехники обычно работают с водопроводными системами внутри здания на расстоянии до 5 футов от внешней стены. Таким образом, рекомендуется обсудить имеющиеся значения давления с инженером-строителем, который может выполнять гидравлический анализ водопровода от городской точки подключения к зданию. Инженер-строитель может обеспечить доступное высокое (статическое) давление и ожидаемое низкое (остаточное / динамическое) давление в здании, которое уже учитывало бы любые потери в трубопроводах на объекте, счетчики и устройства предотвращения обратного потока.Ожидаемое высокое и низкое давление важно понимать, чтобы водопроводные системы работали правильно. Высокое давление в системе может привести к повреждению трубопроводов, оборудования и приспособлений или, что более важно, превысить максимально допустимое давление (80 фунтов на квадратный дюйм), предписанное правилами водопровода. Низкое давление в системе может повлиять на производительность приспособления или поток в системе в периоды пиковой нагрузки. Если эта информация недоступна у инженера-строителя, то инженер-сантехник может уточнить у местных коммунальных служб информацию о давлении на объекте, а затем выполнить расчет гидравлики для оценки потерь давления в трубопроводе на объекте, включая потери, связанные с расходомером и предотвращением обратного потока, при необходимости. .В данной статье предполагается, что инженер-строитель обеспечит высокое и низкое давление воды в здании, выполнив свои собственные гидравлические расчеты для трубопроводов и компонентов на месте.

Шаг 2: Определите необходимое давление

Второй шаг — определить давление, необходимое для здания и всей сантехники. Как указывалось ранее, сантехнические нормы предписывают максимальное давление 80 фунтов на квадратный дюйм на любую сантехническую арматуру. Минимальное давление зависит от приспособления или типа обслуживания.Например, унитазы с промывочным клапаном могут потребовать всего 25 фунтов на квадратный дюйм для правильной работы, в отличие от унитазов с промывочным баком, которые могут работать при гораздо более низком давлении. Для систем механической подпитки может потребоваться от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм для надлежащей подпитки. Что касается требований к сантехническому оборудованию, рекомендуется ознакомиться с требованиями производителя к минимальному рабочему давлению. Если определенное давление не требуется, рекомендуется выбрать минимальное давление 30 фунтов на квадратный дюйм для каждого приспособления. Для целей этой статьи и примеров расчетов предполагается, что требуемое давление должно быть между 30 и 80 фунтами на квадратный дюйм.Унитазы с промывочным клапаном и душевые клапаны — это самые строгие приспособления, требующие минимум 30 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 3: Спрос на водоснабжение

Затем необходимо рассчитать требуемую потребность в водоснабжении для всего здания. В UPC за 2015 г., таблица 610.3, и в IPC за 2015 г., таблица E103.3 (2), приводятся значения единиц водоснабжения для различных типов сантехники. Чтобы определить общую потребность, сначала составьте таблицу и просуммируйте все устройства водоснабжения для всех устройств в здании.Единицы измерения водоснабжения могут быть преобразованы в расход с помощью кривой Хантера, которая учитывает расход сантехнической арматуры, продолжительность работы и вероятность одновременной работы всех устройств. Кривая была разработана Роем Б. Хантером в 1940 году для Министерства торговли США и с тех пор используется при определении размеров труб водоснабжения. Это большая тема для обсуждения в сообществе сантехников, так как Hunter’s Curve очень консервативен и имеет тенденцию к завышению размеров систем водоснабжения, особенно с учетом того, как сантехника развивалась с годами, а арматура с низким расходом обычно используется во многих зданиях. .Кривая Хантера представлена на рисунках 1 и 2 для справки.

Пример использования кривой Хантера выглядит следующим образом:

Архитектор проекта определил необходимое количество сантехники: (20) унитазы с самотечным резервуаром, (30) туалеты, (4) умывальники для швабры.
Общее количество светильников для этих светильников из таблицы 610.3 UPC для общественных помещений равно 92; однако, используя таблицу IPC E103.3 (2) для общественного помещения, получаем 172
По данным Hunter’s Curve, 92 приспособления с системой промывочного бака составляют примерно 41 галлон / минуту на UPC.Используя таблицу E103.3 из IPC, для здания потребуется 58 галлонов в минуту. Таблица E103.3 (3) IPC преобразует значения единиц водоснабжения в значения расхода. Эта таблица похожа на кривую Хантера, описанную выше.

Как показано в приведенном выше примере, значения фиксированных единиц различаются между UPC и IPC. Крайне важно подтвердить правильный код, который будет использоваться на основе местных норм, чтобы правильно рассчитать размер трубопроводных систем в соответствии с местными правилами.

Шаг 4: Потери давления в системах водоснабжения здания

Четвертый этап — определение потерь давления в системах внутреннего водоснабжения.Как упоминалось выше, предполагается, что инженер-строитель обеспечивает высокое и низкое давление воды на соединении со зданием. Дополнительные потери через систему внутреннего снабжения здания будут включать потери на трение в трубопроводах, потери высоты, потери оборудования и другие различные компоненты с потерями давления.

Потери на трение в трубопроводе можно рассчитать, зная материал трубопровода, размер трубы и скорость потока. Уравнение Дарси-Вайсбаха обеспечивает метод расчета потерь на трение в трубе.Эта формула использовалась для построения диаграмм в Приложении A UPC и Приложении E IPC, которые показывают потери на трение в напоре (фунт / кв. Дюйм) на 100 футов длины трубы. UPC и IPC включают диаграммы для гладкой трубы из медных труб (типы M, L и K), довольно гладкой трубы, довольно шероховатой трубы и шероховатой трубы. Эти графики можно использовать для определения скорости в футах в секунду и потерь на трение на 100 футов длины трубы. Эти графики будут использоваться на следующем этапе для определения размеров трубы на основе расхода и допустимых потерь на трение.

Потеря (или прирост) высоты возникает, когда есть физическое изменение высоты в системе трубопроводов. Каждый фут вертикального подъема эквивалентен перепаду давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм или наоборот (каждый фут вертикального перепада высоты эквивалентен увеличению давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм). Например, если входящая труба водоснабжения находится на высоте -4 фута ниже готового пола, а сантехническая арматура обслуживается на Уровне 2 с высотой 16 футов над чистым полом Уровня 1, тогда это будет равно до 20 футов x 0.434 = перепад давления 8,68 фунтов на кв. Дюйм. Следовательно, если у вас входное давление 60 фунтов на квадратный дюйм, это приведет к 51,32 фунтов на квадратный дюйм на приспособлении уровня 2 (при условии статического потока без потерь на трение или других потерь в системе).

Потери в оборудовании определяются производителем в зависимости от типа оборудования и связанных с ним перепадов давления. Обычное оборудование, которое может иметь перепады давления, включает оборудование для смягчения воды, устройства для фильтрации воды, проточные водонагреватели и т. Д. Обычно для оборудования системы умягчения воды перепад давления составляет от 15 до 25 фунтов на квадратный дюйм для непрерывного и максимального расхода.Падение давления во всем оборудовании необходимо согласовывать с производителем с учетом требуемых расходов.

Прочие потери компонентов включают различные приборы, приспособления, оборудование и т. Д. Общие элементы включают устройства предотвращения обратного потока, счетчики воды, фильтры для воды в точках использования и т. Д. Устройства предотвращения обратного потока и счетчики воды могут привести к значительному падению давления, которое необходимо учитывать в общих расчетах потери давления в здании. Эти перепады давления обычно указываются в документации производителя в зависимости от требуемой скорости потока.

Шаг 5: Наибольшая длина развернутой трубы

На этом этапе определяется самая длинная развернутая длина трубы до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления / устройства. Важно отметить, что самое дальнее приспособление от магистрального водопровода может не быть самым удаленным с гидравлическим приводом приспособлением. Например, приспособление на Уровне 2, которое находится ближе к водопроводу, может быть более удаленным с точки зрения гидравлики, чем приспособление, расположенное дальше на Уровне 1. Рассмотрим санузел на Уровне 2, который находится примерно в 100 футах от водопровода. основной водопровод по сравнению с туалетом, который находится в 200 футах от основного водопровода на Уровне 1.Санитарный узел на уровне 1 будет иметь более длинную трубу; однако в санузле на Уровне 2 будет более высокий перепад давления для достижения этого приспособления из-за потерь на высоте. Другой пример — унитаз с клапаном смыва по сравнению с унитазом с баком со смывом. Опять же, унитаз с промывочным клапаном потребует более высокого давления для работы, чем унитаз с промывочным баком, поэтому он может быть самым дальним гидравлически удаленным приспособлением. Это стоит учитывать при оценке наибольшей развернутой длины и необходимого давления воды в различных приспособлениях.

Наибольшая развернутая длина рассчитывается путем определения общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления. Например, самое дальнее гидравлически удаленное приспособление — это туалет на Уровне 2, который находится примерно в 500 футах от основного водопровода.

В дополнение к общему расстоянию от трубопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления необходимо учитывать трубопроводную арматуру, чтобы определить общую максимальную протяженность участка.В зависимости от материалов трубопровода и требуемой арматуры на каждой арматуре будут возникать дополнительные потери. Производители обычно предоставляют информацию о потерях давления в фитингах и клапанах, которая выражается в эквивалентной длине трубы. Например, 1 дюйм. медная труба со стандартным коленом на 90 градусов добавит примерно 2,5 фута эквивалентной длины трубы. Следовательно, расчеты могут быть выполнены на основе проекта компоновки трубопроводов и предполагаемых фитингов, типов фитингов и размеров труб, чтобы определить дополнительные потери через фитинги и клапаны.

Расчет потерь на трение в каждом фитинге и клапане может занять много времени, особенно когда необходимо определить размер трубы для анализа потерь через каждый фитинг и клапан. Не говоря уже о том, что окончательная установка трубопроводов от сантехнических подрядчиков может отличаться от схематических проектных чертежей, что изменит потери на трение в системе трубопроводов. Хорошее правило, которому следует следовать, — использовать от 15% до 50% от общего расстояния между трубопроводами. Например, стандартный коммерческий проект с минимальными изменениями направления может потребовать только дополнительных 15%, добавленных к общему расстоянию между трубопроводами, чтобы определить общую максимальную протяженность проекта.Однако в проекте со значительным количеством фитингов и изменениями направления может потребоваться прибавка до 50% к общему расстоянию между трубопроводами. Эта сумма обеспечит общую разработанную длительную пробежку.

Шаг 6: Допустимые потери на трение

Следующий шаг включает использование информации из предыдущих шагов для определения допустимых потерь на трение в системе трубопроводов. Допустимые потери на трение будут использоваться с диаграммами из Приложения A UPC и Приложения E IPC для определения размеров труб и требований к скорости потока.

См. Предыдущий пример коммерческого здания с (20) санузлами с самотечным резервуаром, (30) туалетами и (4) раковинами для швабры. Предполагая, что это двухэтажное коммерческое здание с креплениями на обоих уровнях, первым делом необходимо определить доступное давление. В этом примере инженер-строитель предоставил сантехнику 3-дюйм. для бытового водоснабжения при предполагаемом низком давлении 60 фунтов на квадратный дюйм (динамическое) и высоком 70 фунтов на квадратный дюйм (статическое). Высокое статическое давление находится в пределах допустимых ограничений по давлению согласно UPC и IPC (не превышает 80 фунтов на кв. Дюйм).Поскольку нет ни одного перепада высоты (нет подвала или нижнего уровня в здании), не будет повышения давления из-за перепада высоты. В этом примере основное внимание будет уделено низкому давлению 60 фунтов на квадратный дюйм и будет использоваться это значение для определения допустимых потерь на трение. Предполагается, что потеря измерителя составляет 10 фунтов на квадратный дюйм.

Следующим шагом будет определение необходимого давления на шаге 2. Хотя все унитазы представляют собой самотечные резервуары, рекомендуется поддерживать минимум 30 фунтов на квадратный дюйм в самом удаленном приспособлении.В этом примере для минимального необходимого давления будет использоваться 30 фунтов на квадратный дюйм.

Теперь, используя Шаг 4, можно определить потери на трение для системы подачи здания. В настоящее время потери на трение в трубопроводе не рассчитываются, так как на этом этапе необходимо определить допустимые потери на трение во всей системе. В этом примере будут использоваться потери высоты, как описано в шаге 4, с вертикальным подъемом на 20 футов, который равен перепаду давления 8,68 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 5 затем будет использоваться для определения общей развернутой самой длинной серии.В этом примере 500 футов будет использоваться в качестве общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления на Уровне 2. Это здание имеет различные изменения направления, но в целом большинство прямых участков трубопровода. Таким образом, инженер-сантехник согласится добавить 25% к общей длине трубопровода, чтобы учесть потери в арматуре и клапанах. Таким образом, общая разработанная самая длинная трасса составляет 625 футов

футов.

Наконец, расчет допустимых потерь на трение на 100 футов участка трубопровода завершается умножением доступного давления после всех потерь и требуемого давления в самом дальнем гидравлически удаленном приспособлении на 100 футов с последующим делением итогового значения на самый длинный разработанный участок; см. расчет в таблице 1.

В этом примере допустимые потери на трение на 100 футов равны 1,8112 фунтов на квадратный дюйм. Это значение будет использовано на шаге 7 для разработки таблицы размеров труб в соответствии с таблицами UPC и IPC.

Шаг 7: Требования к размеру трубы и расходу

На этом шаге используются диаграммы A 4.1, A 4.1 (1), A 4.1 (2) и A 4.1 (3) из Приложения A UPC и рисунков E103.3 (2), E103.3 (3), E103. 3 (4), E103.3 (5), E103.3 (6) и E103.3 (7) МПК. Эти диаграммы показывают корреляцию между размером трубы, скоростью, расходом и потерями на трение на 100 футов для различных материалов трубы (медная труба, довольно гладкая труба, довольно грубая труба и грубая труба).В зависимости от материала трубопровода, который будет использоваться в проекте, можно использовать правильную таблицу. Для трубопроводов бытовой воды часто используются довольно грубые трубопроводы. Эта диаграмма будет использоваться для дальнейшей разработки требований к определению размеров труб на основе примера, использованного на этапе 6.

Используя допустимые потери на трение на 100 футов, которые в приведенном выше примере составляют 1,8112 фунтов на квадратный дюйм / 100 футов, диаграмму можно использовать для определения связанных ограничений расхода и скоростей для труб различных размеров. Имейте в виду, что ограничение скорости для холодной воды составляет 8 футов в секунду, а для горячей воды — 5 футов в секунду.

Затем эти значения можно преобразовать в таблицу для справки, связанную с размером трубы, расходом и скоростью, используя кривую Хантера для преобразования расхода в единицы оборудования для водоснабжения, как показано в Таблице 2.

Шаг 8: Определение размера трубы

Последним шагом является окончательный расчет размеров труб на соответствующих планах. Это включает суммирование единиц приспособлений водоснабжения для всех приспособлений и суммирование единиц приспособлений водоснабжения по всей системе трубопроводов. Пример плана разметки на Рисунке 3 показывает суммирование устройств водоснабжения с использованием UPC через системы трубопроводов горячей и холодной воды обратно к основному водопроводу.Тот же метод будет применяться для IPC, с изменениями в значениях единиц водоснабжения по мере необходимости. Для светильников с подачей только холодной воды (т. Е. Писсуаров, унитазов, нагрудников для шлангов и т. Д.) Это будет равно общей стоимости приспособлений для водоснабжения из таблицы 610.3 UPC. Для светильников с горячим и холодным питанием примечания в нижней части UPC, Таблица 610.3, позволяют использовать 75% от общего количества устройств подачи для расчета расхода. IPC предоставляет значения для арматуры как для холодной, так и для горячей воды.

После того, как количество устройств водоснабжения просчитано по всей системе трубопроводов, можно использовать таблицу, разработанную на шаге 7, для определения надлежащего размера трубы для каждого сегмента трубы.

В редакциях UPC и IPC 2015 г. предусмотрены аналогичные методы определения размеров водопровода для больших коммерческих зданий, хотя есть явные различия между методами, используемыми в каждом кодексе. Также доступны многочисленные опубликованные стандарты для поддержки определения размеров водопроводных систем и условий / проблем, которые могут возникнуть.Использование правильного кодекса, принятого в местной юрисдикции, необходимо для выполнения правильного определения размеров систем водоснабжения. Понимание основ принципов определения размеров труб жизненно важно для понимания того, как использовать правильный код и правильно проектировать системы распределения воды для коммерческих зданий.

КАК РАССЧИТАТЬ ОБЪЕМ ВОДЫ В ТРУБКАХ PEX И МЕДНЫХ ТРУБАХ

Сообщение от блогер 14.06.2016 2 Комментарий (и)

Для того, чтобы система любого типа работала должным образом, необходимо произвести определенные расчеты, чтобы учесть объем воды внутри системы.При установке внутренней водопроводной системы, системы водяного отопления, системы лучистого отопления или даже более простых установок, таких как посудомоечные машины, объем воды необходимо регулировать. На приведенной выше табличке показан объем воды в трубах из полиэтиленгликоля и медных труб разных размеров и типов. Компания Canarsee даже учла объем воды внутри труб PEX-Al-PEX. Часть таблетки «PEX Pipe» используется как для трубок из PEX с кислородным барьером, так и для трубок из PEX без барьеров.

0,0214

000 0,0096145 0,02000

–

01894

9 0,02139 0,03

Размер диаметра трубы дюйм	Труба PEX	Труба PEX-Al-PEX	L Медная труба 9047 900
Размер диаметра трубы дюйм	Объем в галлонах на фут
3/8 дюйма	0.00529	0,00489	0,007	0,00827
1/2 «	000 0,0096145
5/ 8 дюймов	0,01393	0,01658	–	–
0,02654	0,025	0,0269
1 «	0,03148 9142000 0,03	1-1 / 4 «	0,04668	—	0,065	0,068
4 2 10003 106516	–	0,092	0,095
2 «	0,111641	0,1116461

Эта информация используется, чтобы гарантировать, что система, для которой применяется трубопровод, может работать с оптимальной скоростью.Недостаток объема внутри трубопровода системы может привести к недостаточному давлению, что приведет к неправильному функционированию.Поэтому установщик всегда должен знать объем воды, необходимый для надлежащего заполнения системы. Также существует формула для определения объема воды для трубы любого размера. Поскольку труба имеет все те же размеры, что и удлиненный цилиндр, можно использовать простую геометрическую формулу, чтобы определить ее объем. Формула для объема медной трубы = Pi (3,14) x радиус * в квадрате x высота * Радиус эквивалентен половине измерения диаметра. *

Расчет цементного раствора в туннелях с богатой водой и расчет расстояния между кольцевыми заглушками

В туннеле с богатой водой часто используются гидроизоляционные и дренажные системы «блокировка воды и ограничение дренажа».С одной стороны, за облицовкой устанавливается дренажная система для снижения напора воды. С другой стороны, цементация пласта используется для регулирования стока грунтовых вод. В дренажной системе важно определить расстояние между кольцевыми глухими трубами, но четкой формулы расчета нет, что приводит к тому, что проектировщик часто полагается на опыт. Сначала строится дренажная система подземных вод. На основе закона Дарси и закона сохранения массы выведена формула для расчета фильтрационного расхода и фильтрационного давления с параметрами расстояния между глухими кольцевыми трубами.В то же время оптимизируются расчетные параметры круга для цементирования, а затем выводится формула расстояния между глухими кольцевыми трубами в соответствии с расчетным значением противводного давления вторичной конструкции футеровки и допустимым фильтрационным расходом туннеля. Наконец, на основе тематического исследования строящегося сверхдлинного туннеля Хунту это подтверждается данными полевого мониторинга. Результаты показывают, что (1) арматура для цементного раствора является важным средством уменьшения просачивания воды, а просачивание воды в туннеле можно регулировать, изменяя толщину и коэффициент проницаемости круга армирования цементного раствора, в котором толщина круга усиления не должна быть слишком большой. большой, а коэффициент проницаемости должен быть не менее 1/80 от коэффициента проницаемости вмещающей породы; (2) согласно полученной формуле давление воды во вторичной конструкции футеровки уменьшается параболически от середины двух рядов кольцевых глухих труб к месту установки кольцевых глухих труб; (3) допустимое просачивание воды в туннель и расчетное значение сопротивления воды давлению конструкции облицовки следует учитывать при определении расстояния между кольцевыми глухими трубами; и (4) на основе полученной формулы расстояние между кольцевыми глухими трубами на испытательном участке сверхдлинного туннеля Hongtu определено как 8 м.

1. Введение

Для туннеля с обильными грунтовыми водами грунтовые воды непрерывно текут в туннель в течение всего процесса строительства и эксплуатации, что создает большие проблемы для конструкции и экологической среды [1–4]. Принимая во внимание такие факторы, как структурная безопасность и экологическая среда, критерий проектирования контролируемого дренажа принят в основном в туннелях. С одной стороны, на тыльной стороне футеровки установлена дренажная система для снижения давления воды.С другой стороны, сброс грунтовых вод контролируется цементным раствором. В это время следует разумно спроектировать дренажную и направляющую систему, а также определить толщину и коэффициент проницаемости круга для цементирования [5–7].

Параметры круга для заливки раствора были тщательно изучены. Основываясь на теории сложной функции и механики фильтрации, Pan et al. [8] использовали конформное преобразование для анализа чувствительности фильтрационного поля глубоко засыпанного туннеля к изменению параметров цементного раствора.С помощью лабораторных модельных испытаний и численного моделирования Yang et al. [9] изучали закон распределения давления воды внутри круга заливки и характеристики связи давления воды за пределами круга заливки, внутри круга заливки и снаружи второй облицовки. Влияние арматуры цементного раствора на фильтрацию и структуру было представлено в [10–12]. Лю и др. [13] вывел правило распределения давления просачивания грунтовых вод и формулу фильтрационного потока, предполагая, что вокруг круглого туннеля существует изотропное радиальное стабильное поле фильтрации.Они пришли к выводу, что с уменьшением коэффициента проницаемости и увеличением толщины арматурного круга давление фильтрации и поток фильтрации на вторичной футеровке резко снизились. Когда параметры армирования достигли предельного значения, фильтрационное давление и фильтрационный поток подземных вод в основном уменьшились, сохраняя тот же закон. He et al. [14] вывели нелинейное аналитическое решение водной нагрузки на основе системы поддержки ограниченного дренажа глухой трубы и эффекта разделения воды водонепроницаемой плиты.Zhang et al. [15] предложили новую концепцию проектирования дренажа с активным контролем с учетом противоречия между объемом дренажа туннеля и структурной водной нагрузкой; то есть, посредством активного регулирования прочности и непроницаемости окружающего круга армирования горных пород и исходной опорной конструкции, был реализован двойной контроль объема дренажа и напряжения вторичной конструкции футеровки.

В вышеупомянутых исследованиях туннельная дренажная система не рассматривается, либо опорная конструкция и дренажная система рассматриваются единым образом, вместо этого используется эквивалентный коэффициент проницаемости.Затем численное значение восстанавливается путем численного моделирования. Фактически композитная футеровка состоит из проницаемого слоя, водонепроницаемой плиты и несущей конструкции. Считается, что водонепроницаемая плита является непроницаемой конструкцией, и просачивающаяся вода выводится в основном через дренажную систему для достижения цели направленного отвода просачивающейся воды и защиты устойчивости футеровки. Основываясь на законе Дарси и закона сохранения массы, в этой статье выводится формула расчета просачивания воды в туннеле и давления просачивания воды, которые должны выдерживать вторичная облицовочная конструкция и водонепроницаемая плита, оптимизируются расчетные параметры круга для заливки раствора, а затем выводятся следующие выводы. формула расстояния между круглыми глухими трубами в соответствии с расчетным значением сопротивления воды конструкции вторичной футеровки давлению и допустимым расходом воды.Наконец, основываясь на примере строительства сверхдлинного туннеля Hongtu, мы просматриваем данные полевого мониторинга для проверки.

2. Вывод теоретической формулы

2.1. Расчетная модель и основные допущения

Дренажная система туннеля состоит в основном из круглой глухой трубы, продольной дренажной трубы, поперечной дренажной трубы, центральной канавы и геотекстиля за конструкцией вторичной облицовки (действующей как направляющая для воды и водонепроницаемая) . Мы предположили, что туннельная продольная дренажная труба и поперечная дренажная труба могут быстро транспортировать фильтрующую воду в дренажную канаву туннеля.При этом мы предположили, что туннель круглый (другие типы туннелей, например, подковы, могут быть преобразованы в круглую конструкцию), r ₀ — внутренний радиус вторичной конструкции футеровки, r ₁ — внешний радиус вторичной конструкции футеровки, r ₂ — внутренний радиус первичной опоры, r ₃ — внешний радиус основной опоры, — внешний радиус круга заливки раствора, и модель представлена на рисунке 1.

На основании приведенного выше анализа были сделаны следующие предположения. (1) Однородная изотропия окружающей породы, цементного круга, опорной конструкции и геотекстиля (2) Туннель находится в стабильном фильтрационном состоянии (3) Поток воды подчиняется Закон Дарси и несжимаемость (4) Туннель имеет большую глубину заглубления (5) Напор воды установлен на кольцевой глухой трубе как 0
2.2. Модельное решение
Согласно теории механики подземных вод [16], вертикальный ствол в бесконечном водоносном горизонте взят в качестве примера для теоретического анализа.Согласно теории механики подземных вод, где r и R — это радиусы любых двух точек в удаленном поле пласта, K — коэффициент проницаемости между r и R , это вода. вес, P _r и P _R — давление воды при r и R , а Q — количество просачивающейся воды.
Согласно Разделу 2.1, туннель находится в стабильном фильтрующем состоянии, и вывод, сделанный по стволу, полностью подходит для туннеля. Формула (2) была последовательно применена к вторичной конструкции футеровки, круглой глухой трубе и геотекстилу, исходной опоре, кругу заливки раствора и окружающей горной породе, в которой Ks , Kr , Kg и Ka соответственно , коэффициент проницаемости несущей конструкции (начальная опора и вторичная облицовка), окружающей породы, арматурного круга для цементирования и геотекстиля.Коэффициент проницаемости водонепроницаемой плиты составляет примерно 0, поэтому поток воды через водонепроницаемую плиту и вторую конструкцию футеровки равен 0. Согласно данным измерений, японские ученые считают целесообразным принять 2 H в качестве влияния. радиус, где H — напор статической воды; таким образом,
В уравнениях (3) — (6) есть пять неизвестных: P ₁, P ₂, P ₃, P _g и Q , которые представляют собой давление воды внутри геотекстиля, давление воды на внешней стороне геотекстиля, давление воды на внешней стороне первоначальной опоры, давление воды на внешней стороне круга для затирки раствора и просачивание воды.Уравнения не могут быть решены. Далее анализируется метод определения P ₁.
2.3. Принцип работы геотекстиля и кольцевой глухой трубы
Круглые глухие трубы, продольные и поперечные дренажные трубы и дренажные каналы в туннеле образуют трехмерную дренажную систему. Трещинная вода, просачивающаяся в горную массу вокруг туннеля, просачивается в продольную дренажную трубу по кольцевой дренажной глухой трубе между второй облицовкой туннеля и начальной опорой, затем течет в дренажную канаву туннеля через поперечную дренажную трубу и, наконец, выезжает из тоннеля по продольному откосу.В соответствии с предположением, что все коэффициенты проницаемости бесконечны, за исключением геоткани, продольные и поперечные дренажные трубы туннеля могут быстро транспортировать воду, текущую из кольцевого пространства в дренажную канаву туннеля, поэтому напор воды в глухой трубе кольцевого пространства составляет принимается равным 0. В то же время просачивание воды в геотекстиль через начальную опору зависит от напора и силы тяжести вдоль осевого потока туннеля в кольцевую глухую трубу. С учетом консервативного и упрощенного расчета влияние осевого уклона и собственного веса туннеля не учитывается, и кольцевая глухая труба расширяется примерно до прямоугольника, как показано на рисунке 2.

Кольцевая глухая труба подразделяется на два основных типа: водонепроницаемая полная упаковка и водонепроницаемая половина [17, 18]. Комплексная гидроизоляция — это установка глухой трубы, геотекстиля и гидроизоляционной плиты между начальной опорой и второстепенной облицовкой туннеля. Полупакет гидроизоляции устанавливается только на боковину и свод, а не на инверт. Считаем, что отношение длины кольцевой глухой трубы к внутреннему периметру начальной опоры тоннеля составляет.Как показано на Рисунке 2, ширина геотекстиля составляет L , толщина составляет a , расстояние между круглыми глухими трубами составляет b , а количество воды, проходящей через исходную опору, составляет Q. Тогда , поток в одиночную круглую глухую трубу через геотекстиль составляет L . Поскольку продольный уклон не учитывается, ось координат, показанная на рисунке 3, устанавливается путем взятия половины симметрии:

Анализ сечения, показанного на рисунке 3: поток через это сечение составляет AV _x, и мы предполагаем, что поток в геотекстиль через исходную опору полностью перетекает в кольцевую глухую трубу.Тогда поток через этот участок должен быть равен
. Согласно закону Дарси, скорость просачивания пропорциональна градиенту напора воды. Затем
Уравнения (7) и (8) комбинируются, и в соответствии с граничным условием напор на окружной глухой трубе равен 0. Интегральный расчет:
Уравнение (9) показывает, что напор воды падает по параболе. от среднего положения двух рядов кольцевых глухих труб до положения кольцевых глухих труб.
2.4. Расчет давления фильтрации водонепроницаемой плиты
В уравнении (9) напор воды между кольцевыми глухими трубами распределяется по параболической кривой, и напор воды может быть интегрирован для получения давления фильтрации, воспринимаемого структурой геоткани. , который может быть выражен следующим образом:
Результат расчета:
Комбинируя уравнения (3) — (6) и (11), мы можем получить
Напор воды в середине двух рядов кольцевых глухих труб. самый большой.В этом случае замените формулу (13), чтобы получить
Формулы (12) — (14) показывают, что влияние просачивания воды Q и максимальная высота напора, которую должна выдерживать конструкция вторичной футеровки, связаны с коэффициентом проницаемости и толщина каждой конструкции и расстояние между глухими трубами, что является результатом всестороннего влияния и ограничения многих факторов.
3. Анализ параметров
Радиус туннеля составляет 6,0 м, а отношение толщины второй футеровки и начальной опоры к радиусу туннеля равно 0.1 и 0,06 соответственно. Wei et al. [19] провели экспериментальное исследование проницаемости и фильтрационных свойств геотекстиля и приняли коэффициент проницаемости геотекстиля равным. Высота гидростатического напора составляет 400 м, коэффициент проницаемости окружающей породы 10 ^-8 м / с, соотношение начальной опоры и коэффициента проницаемости окружающей породы 0,001. Согласно соответствующим параметрам в формулах (12) и (13), анализируется количество просачиваемой жидкости и напор воды, переносимый второй конструкцией футеровки.
3.1. Заливка арматурного круга
Исходя из предположения, что толщина геотекстиля a составляет 5 мм, а расстояние между круглыми глухими трубами b составляет 10 м, влияние толщины круга затирки и коэффициента проницаемости на Анализируется просачивание воды и высота водяного напора, переносимого конструкцией вторичной футеровки.
3.1.1. Толщина круга, армированного цементным раствором
Мы предполагаем, что отношение коэффициента проницаемости между окружающей горной породой и кругом заливки раствора равно 50, отношение толщины круга заливки раствора к радиусу туннеля составляет т , и кривые фильтрующего объема Q и максимальной высоты напора второй футеровки и t показаны на рисунках 4 и 5.

На рисунке 4 показано, что просачивающаяся вода нелинейно уменьшается с увеличением толщины круга для заливки раствора, и конкретное соотношение можно разделить на три части. При t меньше 1,2 просачивание воды резко уменьшается с увеличением толщины затирочного круга. Когда t составляет от 1,2 до 3,0, просачивание воды линейно уменьшается с увеличением толщины круга для затирки раствора.Когда t больше, чем 3,0, скорость уменьшения просачивающейся воды значительно уменьшается с увеличением толщины затирочного круга. В этот момент чувствительность толщины круга для заливки раствора к просачивающейся воде Q снижается, и эффект увеличения толщины круга для затирки раствора для уменьшения просачивания воды в туннель больше не является значительным.
На рис. 5 показано, что высота водяного напора, воспринимаемая вторичной конструкцией футеровки, распределена вдоль осевого направления туннеля по параболе.Высота головки в середине двух рядов кольцевых глухих труб является наибольшей, а максимальная высота нелинейно уменьшается с увеличением отношения t . Формула (13) показывает, что напор воды за пределами структуры вторичной футеровки представляет собой периодическое изменение вдоль осевого направления туннеля в блоке расстояния между кольцевыми глухими трубами, что аналогично заключению исследования в литературе [20, 21] .
3.1.2. Коэффициент проницаемости цементного круга
Согласно заключению исследования в Разделе 3.1.1, мы предполагаем, что отношение толщины круга затирки к радиусу туннеля составляет 2,0, а отношение коэффициента проницаемости между окружающей породой и кругом затирки составляет м . Соотношение между величиной просачивания и напором воды с м анализируется, как показано на рисунках 6 и 7.

Рисунки 6 и 7 показывают, что влияние м на объем фильтрации и воду Напор аналогичен эффекту отношения t между толщиной армированного круга и радиусом тоннеля.Чувствительность также разделена на три фазы, и критические точки равны м, = 50 и 80.
Согласно разделу 3.1, армирование цементным раствором является важным средством уменьшения количества просачивающейся воды и давления воды, создаваемого вторичной обмоткой. облицовочная конструкция. Расчетные значения количества просачивающейся воды и давления воды в опорной конструкции туннеля могут быть скорректированы путем изменения толщины и коэффициента проницаемости круга арматуры затирки [22].
3.2. Расстояние между заглушками межтрубного пространства
Конструкция туннельной дренажной системы относительно сложна. В кольцевой глухой трубе поровая вода отводится своевременно, а давление фильтрации невелико. Поровая вода в середине двух кольцевых глухих труб не может быть выпущена своевременно, что приводит к накоплению, и давление фильтрации достигает максимума. Если расстояние слишком велико, большое количество воды будет скапливаться за опорной конструкцией, и эта вода будет оказывать большое влияние на конструкцию, вызывая трещины в облицовке и, в конечном итоге, вызывая утечку в туннеле [23].Следовательно, расстояние между глухими трубами в кольцевом пространстве должно быть спроектировано разумно, чтобы избежать высокого напора в середине двух рядов глухих труб в кольцевом пространстве, что может повлиять на безопасность конструкции.
Предположим, что т = 2,0, м = 50. Расстояние между кольцевыми глухими трубами установлено на 1–20 м, рассчитывается объем просачивания и максимальная высота напора, и строится кривая, как показано на рисунке 8.

На рис. 8 показано, что соотношение между максимальной высотой напора и объемом фильтрации увеличивается и уменьшается с увеличением расстояния между глухими трубами в кольцевом пространстве.Когда конструкция межтрубного пространства между глухими трубами больше, давление фильтрации больше, что может легко вызвать трещину в футеровке. Если расстояние слишком мало, просачивание воды увеличится, что отрицательно скажется на местной экологической среде. Следовательно, расстояние между кольцевыми глухими трубками должно быть разумно спроектировано с учетом двух ограничений.
3.3. Толщина геотекстиля
Геотекстиль выполняет функции защиты, изоляции, фильтрации и дренажа.Водонепроницаемый слой между слоями композитной облицовки горного туннеля расположен между начальной опорой и вторичной облицовкой и состоит из внутреннего геотекстиля и внешней водонепроницаемой плиты, которая является основной частью системы гидроизоляции и дренажа туннеля [24] .
Согласно стандарту [25] толщина геотекстиля a устанавливается равной 0,9, 1,3, 1,7, 2,1, 2,4, 2,7, 3,0, 3,3, 3,6, 4,1 и 5,0 (единицы измерения: мм) соответственно. Кривые зависимости между толщиной геотекстиля и количеством просачивания и высотой водяного напора построены, как показано на рисунках 9 и 10.

На рисунке 9 показано, что количество фильтрующей воды Q увеличивается с увеличением толщины геотекстиля a . Когда и находятся в пределах 0,9–2,7 мм, просачивание воды резко увеличивается с увеличением толщины геотекстиля. Когда a составляет от 2,7 до 5,0 мм, приток воды линейно увеличивается с увеличением a .
На рисунке 10 показано, что высота головки уменьшается с увеличением и .Как и на рисунке 9, высота водяного напора нелинейно увеличивается с увеличением на в начале, а уменьшение высоты водяного напора имеет тенденцию быть плавным с непрерывным увеличением на .
Всесторонний анализ рисунков 9 и 10 показывает, что толщина геотекстиля увеличивается, а площадь поперечного сечения воды, текущей в глухую трубу, увеличивается. Просачивание воды будет легче проходить в кольцевую глухую трубу, а затем из туннеля, тем самым увеличивая просачивание воды и снижая давление воды на вторичную конструкцию футеровки.
4. Решите вопрос о расстоянии между кольцевыми глухими трубами.
В разделе 3.2 показано, что уменьшение расстояния между кольцевыми глухими трубами облегчит проникновение воды в кольцевую глухую трубу, тем самым снизив давление фильтрации, создаваемое вторичной конструкцией футеровки. Однако уменьшение расстояния между кольцевыми глухими трубами увеличит скорость потока инфильтрационной поддержки начальной стадии и вызовет повреждение окружающей среды туннеля. Следовательно, необходимо тщательно продумать установку расстояния между кольцевыми глухими трубками.
Уравнение (12) — это количество воды для начальной поддержки инфильтрации. Для защиты местной экологической среды количество воды Q не должно превышать Q _{разрешено}. Pan et al. [26] представили концепцию экологической потребности в воде для растительности в экологии и сельском хозяйстве в сочетании с методом динамики подземных вод и эмпирической формулой и определили максимальное количество воды, которое может быть сброшено из туннеля.Уравнение (14) представляет собой максимальную высоту напора, которую должна выдерживать вторичная конструкция футеровки, при условии, что расчетное значение сопротивления давлению воды вторичной конструкции футеровки составляет p . В наличии:
Согласно уравнению (15), разумный диапазон значений расстояния между глухими кольцевыми трубами может быть получен путем установки разумных проектных параметров круга затирки и толщины геотекстиля.
5. Анализ расчетных примеров
5.1. Предпосылки создания проекта
Сверхдлинный туннель Hongtu представляет собой однопутный туннель с двумя отверстиями, длина которого составляет 6337 м по левой линии и 6336 м по правой линии.В среднем и низкогорном рельефе поверхность составляет 245–1060,0 м, а относительный перепад высот составляет примерно 715 м. Высота дна проектируемого тоннеля составляет 239–344 м, а максимальная глубина заглубления составляет примерно 739 м. Вокруг оси тоннеля расположено несколько зон разломов.
В процессе строительства туннеля часто бывает напор воды, и наплыв воды на забое показан на Рисунке 11. На этом участке заявки (обратный уклон) на портале установлен насос для слива воды и зафиксировать дренажный поток.Дренаж портала показан на Рисунке 12, а суточный дренаж показан на Рисунке 13. Средний расход составляет 9592 м ³ / сут в течение 106 дней, максимальный расход составляет около 20000 м ³ / сут, и измеренное давление воды 2,0 МПа.

5.2. Выбор параметров
Некруглый туннель преобразуется в круглый туннель методом анализа равных генераций. В литературе [27, 28] анализируется радиус эквивалентной окружности генерации.В этой статье радиус внешней окружности секции туннеля принимается как радиус равной окружности генерации, и это выражение имеет следующий вид:
В уравнении (16) r ₀ представляет радиус исходный туннель после обработки изо-поколения круга, b представляет собой пролет поперечного сечения исходного туннеля, а h — высота поперечного сечения исходного туннеля.
Мы вычисляем, что радиус окружности изопоколений r ₀ = 6.2 мес. Начальная опора и вторая подкладка соответственно 30 см и 50 см. Согласно данным, предоставленным исследовательской и проектной компанией, коэффициенты проницаемости окружающей породы, окружности цементного раствора и опорной конструкции составляют 5 × 10 ⁻⁶ м / с, 10 ⁻⁷ м / с и 5 × 10 ⁻⁹ м / с соответственно. Коэффициент проницаемости геотекстиля составляет 5 × 10 ^-3 м / с, а толщина — 4,1 мм. Допустимая местная фильтрующая вода составляет 4,5 м ³ / м / сут, а расчетное противодействующее давление второй конструкции футеровки равно 0.3 МПа. Высота статического напора установлена на уровне 200 м. По опыту строительства других тендерных участков проекта толщина затирочного круга составляет 8 м.
5.3. Расчет шага глухой трубы в кольцевом пространстве
Согласно формуле (15), диапазон шага заглушки в кольцевом пространстве составляет. Для снижения давления воды, создаваемого конструкцией вторичной футеровки, расстояние между глухими кольцевыми трубами составляет 8,0 м. На данный момент просачивающаяся вода составляет 4,4 м ³ / м / сут.Давление воды, воспринимаемое второй конструкцией футеровки, показано на Рисунке 14.

На Рисунке 14 показано, что когда расстояние между кольцевыми глухими трубами составляет 8 м, вторичная конструкция футеровок в среднем положении двух рядов кольцевых глухих труб должна выдерживают максимальное давление воды 0,192 МПа, что соответствует требованиям проектной водонепроницаемости 0,3 МПа.
5.4. Проверка данных мониторинга
Интеллектуальный цифровой осмометр струнного типа встроен во внутреннюю поверхность начальной опоры для контроля давления просачивания воды на внутренней поверхности начальной опоры.Заливка поля показана на Рисунке 15 (расстояние от ближайшей окружной глухой трубы составляет 2,6 м), а результат контроля составляет 0,189 МПа. Согласно расчету в разделе 4, давление воды составляет 0,168 МПа с разницей в 12,5%; в то же время, используя прибор для измерения гидрологической скорости, как показано на Рисунке 16, окончательная стабильность фильтрации воды на 120 м на этом участке составляет 496 м ³ / сут. Согласно расчету в разделе 4, фильтрующий объем составляет 528 м ³ / сутки с разницей в 6.45%.

Данные мониторинга могут в определенной степени подтвердить точность формул (12) — (15), а требования экологической среды и конструкционной безопасности могут быть удовлетворены путем разумной установки расстояния между кольцевыми заглушками. Отклонение может быть вызвано следующими причинами: количество воды в кольцевой глухой трубе не полностью отводится из туннеля по продольным и поперечным дренажным трубам, и напор воды принимается равным 0 в положении кольцевой глухой трубы. также отличается от реальной ситуации.
6. Выводы
На основе закона Дарси и закона сохранения массы были оптимизированы расчетные параметры круга заливки раствора и получена формула для определения расстояния между глухими кольцевыми трубами. Сделаны следующие выводы: (1) Армирование цементным раствором является важным средством уменьшения просачивания воды. Количество просачиваемой воды в туннель и давление воды, которое должна выдерживать вторая конструкция облицовки, можно регулировать, изменяя толщину и коэффициент проницаемости круга армирования цементного раствора.(2) Согласно полученной формуле, напор воды падает по параболической кривой от середины двух рядов кольцевых глухих труб до кольцевых глухих труб. (3) Если расстояние между кольцевыми глухими трубами или толщина геотекстиль не установлен должным образом, он окажет значительное влияние на несущую конструкцию или нанесет ущерб местной экологической среде. (4) На основе полученной формулы мы определили, что расстояние между кольцевыми глухими трубами на испытательном участке дополнительной трубы Hongtu -длина тоннеля 8 м.
Доступность данных
Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов в отношении этой работы.
Благодарности
Это исследование спонсировалось Исследованием механизма повреждения и восстановления работоспособности углеродного филлита в основании высокоскоростного железнодорожного туннеля в холодном регионе (51978668) и Ключевая технология экологичного строительства дополнительного туннеля Хунту (DFH). (201904) ys1-001).Авторы выражают признательность за финансовую помощь.
[PDF] ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
1 ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ Система распределения — это сеть трубопроводов, по которым вода распределяется потребителям …
ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ  

Распределительная система — это сеть трубопроводов, по которым вода распределяется потребителям. Они разработаны для адекватного удовлетворения потребности в воде для сочетания o бытовых o коммерческих o промышленных o противопожарных целей.Хорошая распределительная система должна удовлетворять следующим требованиям: o Адекватное давление воды в кранах потребителя для определенной скорости потока (т. Е. Давление должно быть достаточно большим, чтобы адекватно удовлетворять потребности потребителей). o Давление должно быть достаточно большим, чтобы адекватно удовлетворить потребности пожаротушения. o В то же время давление не должно быть чрезмерным, потому что развитие напора требует значительных затрат, а по мере увеличения давления также увеличиваются утечки.  Примечание. В башенных зданиях часто бывает необходимо установить подкачивающие насосы для подъема воды на верхние этажи.o Необходимо поддерживать чистоту распределяемой воды. Для этого необходимо, чтобы распределительная система была полностью водонепроницаемой. o Обслуживание системы распределения должно быть простым и экономичным. o Вода должна оставаться доступной в периоды поломки трубопровода. Система разводки не должна быть такой, что если одна труба лопнет, она оставит большую площадь без воды. Если труба определенной длины находится в ремонте и была остановлена, вода для населения, проживающего в нижнем течении этого трубопровода, должна поступать из другого трубопровода.o Во время ремонта не должно препятствовать движению транспорта. Другими словами, трубопроводы следует прокладывать не под магистралями, проездами проезжей части, а под пешеходными дорожками.
СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ A. Схема разветвления с тупиком. B. Сетка C. Сетка с петлей. A. Схема ветвления с тупиковым резервуаром Подмагистраль
Подосновная ветвь Основная (магистральная) линия
 
   
Подобно ветвлению дерева. Он состоит из o главной (магистральной) линии o вспомогательной сети o ответвлений Основная линия является основным источником водоснабжения.Распределение воды потребителям от магистрали отсутствует. Подводы подключены к главной линии, и они проходят вдоль основных дорог. Филиалы подключены к подсетям, и они проходят вдоль улиц. В последнюю очередь сервисные подключения предоставляются потребителям из филиалов.
Преимущества:   
Это очень простой метод распределения воды. Расчеты просты и удобны. Необходимые размеры труб экономичны. Этот метод требует сравнительно меньшего количества отсечных клапанов.
Однако в современной практике гидротехнических сооружений он обычно не используется из-за следующих недостатков. Недостатки:  
  
Участок, на который поступает вода из ремонтируемой трубы, остается без воды до завершения работ. В этой системе имеется большое количество тупиков, в которых вода не циркулирует, но остается статичной. Осадки накапливаются из-за застоя тупика, и в этих точках может произойти рост бактерий. Для решения этой проблемы в тупиках предусмотрены сливные клапаны, а застойная вода сливается путем периодического открытия этих клапанов, но при этом теряется большое количество воды.Трудно поддерживать остаточный хлор в глухих концах трубы. Количество воды для пожаротушения будет ограничено, так как она подается только из одного водопровода. Давление на конце линии может стать нежелательно низким, поскольку к системе водоснабжения подключены дополнительные участки. Эта проблема распространена во многих менее развитых странах.
B. Схема сетки Основная магистраль коллектора

При схеме сетки все трубы соединены между собой без тупиков.В такой системе вода может достигать любой точки более чем с одного направления.
Преимущества:    
Поскольку вода в системе водоснабжения может свободно течь более чем в одном направлении, застой происходит не так быстро, как в схеме разветвления. В случае ремонта или поломки трубы область, соединенная с этой трубой, будет продолжать получать воду, поскольку вода будет течь в эту область с другой стороны. Вода достигает всех точек с минимальной потерей напора. Во время пожара, манипулируя запорной арматурой, можно отвести большое количество воды и сконцентрировать ее для тушения пожара.
Недостатки:   
Стоимость прокладки труб выше, потому что требуется относительно большая длина труб. Требуется большее количество клапанов. Расчет размеров труб более сложен.
C. Схема сетки с петлями Петли предоставляются в виде сетки для улучшения давления воды в некоторых частях города (промышленных, деловых и коммерческих районах). Петли должны быть расположены так, чтобы по мере развития города поддерживалось давление воды. Преимущества и недостатки этого рисунка такие же, как и у сеточного рисунка.
РАЗРАБОТКА •
Диаметр ≥ 80 мм. Для труб с пожарными кранами ≥ 100 мм.

Скорость> 0,6 м / сек. Общий диапазон составляет 1,0 — 1,5 м / сек.
Если скорость
Минимальное давление наверху самого высокого этажа здания составляет около 5 метров. Согласно Положению İller Bankası: Население ≤ 50000, тогда (P / δ) min = 20 мес.
Население ≥ 50000, тогда (P / δ) min = 30 м. Предполагается, что у башенных зданий есть собственный подкачивающий насос.Максимальное статическое давление = (P / δ) max = 80 м вод. Ст. (Обычно). 
Расчетный расход = Qmax_hr + Qfire
Q пожар: В соответствии с Положением İller Bankası, поток пожара и объем накопления пожара могут быть рассчитаны как; 
Если будущая численность населения ≤ 10000 Поток пожара для основной линии = 5 л / сек Поток пожара для вспомогательной сети = 5 л / сек Расход пожара для ответвлений = 2,5 л / с
Предполагается, что 1 пожар с продолжительностью 2 часа, то количество воды, необходимое для тушения пожара в резервуаре обслуживания:

Если 10000
Предполагается, что 2 пожара продолжительностью 2 часа, то количество воды, необходимое для тушения пожара в резервуаре обслуживания:

Если будущая популяция ≥ 50000 Поток пожара для основной линии = 20 л / сек Поток пожара для вспомогательной сети = 10 л / сек Поток пожара для ответвлений = 5 л / сек
Предполагается, что 2 пожара с продолжительностью на 5 часов, то количество воды, необходимое для тушения пожара в резервуаре обслуживания:
      
Пожарные гидранты используются на подводах для подключения пожарных рукавов для тушения пожара.Пожарные краны следует размещать в легкодоступных местах. В Турции длина пожарных шлангов составляет около 50-75 метров. Следовательно, расстояние между пожарными гидрантами составляет порядка 100-150 метров. Электросеть должна быть разделена на секции, и в каждой должны быть предусмотрены клапаны, чтобы любая секция могла быть выведена из эксплуатации для ремонта. Для этого обычно используют задвижки. На всех переходах используются 3 задвижки. На подъездах используются 2 задвижки. Для удаления воздуха из трубопроводов или для обеспечения автоматического входа воздуха при опорожнении трубопровода (для предотвращения вакуума) в высоких точках устанавливаются выпускные и предохранительные клапаны.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Чаще всего используются следующие методы: a) метод тупика b) метод Харди-Кросса c) метод эквивалентной трубы
A) метод тупика 
Определение местоположения «тупиков» при условии, что вода будет распределяться по кратчайшему пути. В тупиковых точках распределения потока не будет. Тупик
Тупик
Резервуар
Контурная система Разветвительная система
Тупик
Qbegin

Qend
Чтобы применить тупиковый метод для замкнутых систем, преобразуйте его в разветвленную систему.Для этого для каждой петли определяется тупиковая точка. Местоположение тупиковой точки выбирается таким образом, чтобы расстояние, пройденное для достижения тупиковой точки с 2 разных направлений, было почти равным друг другу. Потому что; в замкнутом контуре
  
Запуск расчетов из тупиков в обслуживающий резервуар. Рассчитайте общий расход, который будет распределяться (Qmax_h + Qfire). Для расчета расчетного расхода каждой трубы; o Q распределено o Q начало o Q конец должно быть вычислено. Для расчета распределенного Q:  Коэффициенты плотности населения (k) рассчитываются для площадей, по которым будет распределяться вода.Плотность населения в каждом районе определяется по этажности: Количество этажей 1 2 Односторонние здания 0,5 1 Двусторонние здания 1 2 Единица k = население / м длины трубы 
3 1,5 3
4 1,75 3,5
5 2 4
Эквивалентные длины труб рассчитываются для каждой трубы:
(Leq) i = k. Li 
Распределенный расход на единицу длины трубы:

Распределенный расход (Qdist) в каждой трубе: (Qdist) i = q. (Leq) i
Для определения расчетного расхода A) Для труб с тупиком:
B) Для труб без тупика:
 
Диаметр каждой трубы выбирается при условии, что скорость должна быть В диапазоне.Потери напора через каждую трубу рассчитываются с использованием уравнения Дарси-Вайсбаха или Хазена-Вильямса.
Расчет HL по Дарси-Вайсбаху:
, где расчет HL по Hazen-Williams:
, где 
Пьезометрические высоты и давления рассчитываются. Сделать это; Уровень воды в резервуаре, диаметр и длина магистрали должны быть известны.
B) Метод Харди-Кросса
  
Этот метод применим к трубопроводным сетям с замкнутым контуром.Предполагается, что исходящие потоки из системы происходят в узлах (УЗЕЛ: конец каждой секции трубы). Это предположение приводит к равномерному потоку в трубопроводах. Анализ Харди-Кросса основан на следующих принципах: 1. На каждом перекрестке общий приток должен быть равен общему оттоку. (критерий непрерывности потока) 2. Критерий баланса напора: алгебраическая сумма потерь напора вокруг любого замкнутого контура равна нулю.

Для данной системы трубопроводов с известными расходами на стыках метод Харди-Кросса представляет собой итеративную процедуру, основанную на первоначально оцененных расходах в трубах.Расчетные потоки в трубе корректируются итерацией до тех пор, пока потери напора по часовой стрелке и против часовой стрелки не станут равными в каждом контуре.
ПРОЦЕДУРА: 1. Решаются исходящие потоки из каждого узла. 2. Потоки и направление потоков в трубах оцениваются с учетом условия непрерывности потока. На каждом узле; 3. Определите знак направления потока. Обычно по часовой стрелке (+) и против часовой стрелки (-). Используйте один и тот же знак для всех петель. 4. Диаметры оцениваются для первоначально предполагаемых расходов, зная диаметр, длину и шероховатость трубы, потери напора в трубе являются функцией расхода Q.
Применение Darcy-Weisbach HL = K. Q2 Где применяется Hazen-Williams HL = K.Q1.85 Где
для единиц СИ.
Формулы для поправки на поток, ΔQ для Дарси-Вайсбаха для Хазена-Вильямса 5. Используя значение ΔQ, рассчитываются новые расчетные потоки. Q исходный 0,1 -0,2 -0,3 0,4
ΔQ +0,001
Q новый 0,1 + 0,001 -0,2 + 0,001 -0,3 + 0,001 0,4 + 0,001
Для труб, общих в два контура, подвергаются двойной коррекции. Первоначально После коррекции
1-я петля ΔQ1 +1 -x + 1-x-y
2-я петля -1-1 + y + x
ΔQ2 + y
6.Вычислительная процедура повторяется до тех пор, пока каждая петля во всей сети не будет иметь пренебрежимо малые поправки (ΔQ).
C) Метод эквивалентной трубы
Эквивалентная труба — это метод сокращения комбинации труб до простой системы трубопроводов для облегчения анализа сети трубопроводов, такой как система распределения воды. Эквивалентная труба — это воображаемая труба, в которой потеря напора и разгрузка эквивалентны потере напора и разгрузке для реальной системы трубопроводов. У трубы есть три основных свойства: диаметр, длина и шероховатость.По мере того как коэффициент шероховатости C уменьшается, шероховатость трубы уменьшается. Например, новая гладкая труба имеет коэффициент шероховатости C = 140, тогда как шероховатая труба обычно имеет C = 100. Чтобы определить эквивалентную трубу, вы должны принять любое из двух вышеуказанных свойств. Следовательно, для системы труб с разными диаметрами, длиной,
и коэффициентами шероховатости вы можете принять определенный коэффициент шероховатости (чаще всего C = 100) и диаметр (чаще всего D = 8 дюймов). Наиболее распространенная формула для расчета эквивалентная труба — формула Хазена-Вильямса [1].
ПРИМЕР: Для системы трубопроводов, показанной ниже (Рисунок 1), определите длину одной эквивалентной трубы диаметром 8 дюймов. Используйте уравнение Хейзена Вильямса и предположите, что CHW = 120 для всех труб. Решите проблему, выполнив следующие действия: [2]
Рис. 1. Система труб для эквивалентной проблемы с трубами
a. Сначала определите эквивалентную трубу (с D = 8 дюймов) для последовательно соединенных труб №2 и №3. Используйте расход 800 галлонов в минуту. Используйте уравнение Хазена Вильямса для Q в галлонах в минуту и диаметра в дюймах.
Используйте это для расчета потери напора в трубе 2 и трубе 3 (учитывая, что поток в трубе 3 также должен составлять 800 галлонов в минуту).
В таком случае общий потери напора является суммой этих двух HL total = 39,73 фута, а эквивалентная длина трубы диаметром 8 дюймов рассчитывается путем преобразования формулы H-W и решения для L
b. Во-вторых, определите эквивалентную трубу для трубы № 4 и параллельную эквивалентную трубу из части (а). Используйте потерю напора в результате потока для части (a) в качестве основы для определения эквивалентной длины трубы (используйте D = 8 дюймов).Каков поток между этими двумя параллельными трубами? (т.е. для 800 галлонов в минуту через часть (а) трубы, каков расход в параллельной трубе и общий поток) Теперь, когда мы знаем, что потери напора от узла B к узлу D составляют 39,73 фута, мы можем определить расход в труба № 4 по формуле HW, переставленная следующим образом:
= 2526 галлонов в минуту Теперь общий поток между узлами B и D равен сумме: QB-D = 2526 + 800 = 3326 галлонов в минуту Наконец, используя уравнение HW, вы можете рассчитать эквивалентная длина 8-дюймовой трубы, которая дает существующий потери напора при этом расходе:
= 203 фута c.Наконец, определите одну эквивалентную трубу (D = 8 дюймов) для трех последовательно соединенных труб: трубу №1, трубу из части (b) и трубу №5. Затем вы можете использовать формулу HW для расчета потерь напора в трубах №1 и №5, учитывая, что поток в каждой из них должен быть таким же, как поток, определенный для узла B к узлу D (например, 3326 галлонов в минуту):
Общий Тогда потеря напора представляет собой сумму: hL = 39,73 + 13,60 + 19,04 = 72,37 фута и, возвращаясь к уравнению HW, мы можем вычислить эквивалентную длину на основе этой потери напора и расхода:
= 369 футов d.Докажите, что ваша труба гидравлически эквивалентна, вычислив потерю напора для этой единственной трубы и сравнив ее с суммой потерь напора для труб в исходной системе. Пересчитайте потери напора в каждой из исходных труб. Суммируйте потери напора от каждого узла к следующему, учитывая, что есть два способа добраться от узла B к узлу D (используйте один, но не оба).
Всего HL: 72,36896 футов
Ссылки: [1] http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-Environ/Environmental/HYDROLOGY/eq_pipe.html [2] http://www.ecs.umass.edu/cee/reckhow/courses/371/371hw03/371hw03s.pdf
Расчет расхода воды в каналах

Pipe Flow Advisor может рассчитать расход воды, глубину воды, объем воды и вес потока воды в канале. Он также может рассчитать длину расширения трубы в различных условиях. Расчеты расхода в каналах позволяют оценить:
Расход воды в частично заполненных трубах.
Расход воды в частичных прямоугольных сечениях.
Расход воды в прямоугольных каналах.
Расход воды в каналах с плоским дном (с наклонными сторонами).
Расход воды в каналах Vee.
Примеры расчета расхода в канале приведены ниже.
Расчет расхода воды в канале

Выберите опцию «Расход воды».
Выберите коэффициент Маннинга для материала трубы.
Введите длину трубы, диаметр, глубину жидкости и перепад высот
Выберите требуемые единицы измерения расхода.
Щелкните, чтобы рассчитать расход воды в канале.
Расчет глубины воды
Выберите опцию «Глубина воды».
Выберите коэффициент Маннинга для материала трубы.
Введите длину трубы, диаметр, глубину жидкости и перепад высот
Щелкните, чтобы рассчитать глубину воды в канале.
Примечание: максимальная скорость потока через круглый канал достигается при глубине воды примерно 93.8% внутреннего диаметра трубы. Выберите «Макс. Расход», чтобы рассчитать максимально возможный расход.
Расчет объема и веса

Выберите параметр «Объем и вес».
Введите длину трубы, внутренний и внешний диаметр и глубину жидкости.
Выберите или установите плотность материала трубы.
Выберите или установите плотность жидкости.
Щелкните, чтобы «Рассчитать объем и вес».
Расчет увеличения длины канала

Выберите опцию «Увеличение длины».
Укажите текущую длину трубы.
No related posts.

определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению, формула максимального расхода при давлении в трубе круглого сечения

Зачем нужны подобные расчеты

От чего зависит проходимость трубы

Расчет потребления воды по сечению трубы. Упрощенные расчеты

Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды

Методы расчета количества воды по сечению трубы

Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам

Определение расхода воды при возможном падении напора

Упрощенные расчеты

Расход воды через трубу

Как рассчитать расход воды через трубу самому?

Расчет расхода воды через кран

Объем трубы

Как можно посчитать объем воды внутри трубы

Простейшие способы расчета объема заполнения трубы

Измерения внутреннего объема трубопровода

Расчет для частичного заполнения трубы

Заключение

Калькулятор расхода воды для проектировщиков

Формулы для расчета объема воды в трубе

По какой формуле проводится расчет

Онлайн калькулятор

Онлайн-калькулятор объёма

Другие калькуляторы

Рассчитать объем трубы в литрах, калькулятор

Калькулятор

Об этой статье

Инструкция для онлайн калькулятора расчета объема жидкости в прямоугольной емкости (типа аквариума)

Объём клина и обелиска

Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению по таблице и СНИПу 2.04.01-85 + онлайн калькулятор

Внутренний объем погонного метра трубы в литрах — таблица

Получение результата экспериментальным методом

Расчет по плотности

Определяем объём бочки: лёгкие формулы, практические советы

Сколько литров уходит на принятие ванны

Когда нужно проводить вычисления?

Рассчитать объём воды в системе отопления Калининград

Калькулятор объема воды в трубах из ПВХ и полного веса воды

Калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ

Калькулятор объема и веса воды для труб из ПВХ

Вход

Выход (объем)

Выход (вес)

Консультации — Специалист по спецификациям | Восемь шагов для определения требований к сантехнической системе

Задачи обучения

Шаг 1: Доступное давление воды

Шаг 2: Определите необходимое давление

Шаг 3: Спрос на водоснабжение

Шаг 4: Потери давления в системах водоснабжения здания

Шаг 5: Наибольшая длина развернутой трубы

Шаг 6: Допустимые потери на трение

Шаг 7: Требования к размеру трубы и расходу

Шаг 8: Определение размера трубы

КАК РАССЧИТАТЬ ОБЪЕМ ВОДЫ В ТРУБКАХ PEX И МЕДНЫХ ТРУБАХ

Труба PEX

Труба PEX-Al-PEX

L Медная труба

Расчет цементного раствора в туннелях с богатой водой и расчет расстояния между кольцевыми заглушками

1. Введение

2. Вывод теоретической формулы

2.1. Расчетная модель и основные допущения

2.2. Модельное решение

2.3. Принцип работы геотекстиля и кольцевой глухой трубы

2.4. Расчет давления фильтрации водонепроницаемой плиты

3. Анализ параметров

3.1. Заливка арматурного круга

3.1.1. Толщина круга, армированного цементным раствором

3.1.2. Коэффициент проницаемости цементного круга

3.2. Расстояние между заглушками межтрубного пространства

3.3. Толщина геотекстиля

4. Решите вопрос о расстоянии между кольцевыми глухими трубами.

5. Анализ расчетных примеров

5.1. Предпосылки создания проекта

5.2. Выбор параметров

5.3. Расчет шага глухой трубы в кольцевом пространстве

5.4. Проверка данных мониторинга

6. Выводы

Доступность данных

Конфликт интересов

Благодарности